發(fā)布時(shí)間：2023-03-13 07:46

　　本研究針對(duì)速生材存在物理力學(xué)強(qiáng)度低、尺寸穩(wěn)定性差、功能性不足等缺陷,利用木材天然形成的排列有序的多尺度分級(jí)結(jié)構(gòu),采用細(xì)胞壁化學(xué)改性、細(xì)胞腔填充增強(qiáng)、模塊化改性、“貽貝仿生”等手段對(duì)木材纖維細(xì)胞進(jìn)行分子水平的官能團(tuán)化學(xué)改性,制備出功能性木質(zhì)材料;通過(guò)萬(wàn)能力學(xué)測(cè)試機(jī)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、熱重分析儀(TGA)等對(duì)木材改性前后物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分及性能進(jìn)行表征,研究改性劑功能化木質(zhì)材料的作用機(jī)理。主要結(jié)論如下:(1)研制了以羥甲基脲為主劑、二羥甲基二羥基乙烯脲(DMDHEU)為交聯(lián)劑、路易斯酸為催化劑的有機(jī)功能性改性劑,并將其與無(wú)機(jī)硅溶膠復(fù)配制備出了滲透性好、反應(yīng)活性高的有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合功能性改性劑。使用該改性劑對(duì)木材進(jìn)行改性處理,結(jié)果表明,與未改性材試樣相比,改性材的物理力學(xué)性能得到了明顯提高,吸水性發(fā)生了顯著降低。改性材力學(xué)性能的提升是由于有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合改性劑與木材細(xì)胞壁大分子上的羥基發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng),對(duì)細(xì)胞壁內(nèi)部微孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了充脹,提高了木材的物理力學(xué)性能和疏水性能。(2)開(kāi)發(fā)了以納米TiO₂為半導(dǎo)體材料、納米S...

【文章頁(yè)數(shù)】：134 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 前言
    1.2 木材天然分級(jí)結(jié)構(gòu)概述
    1.3 木材木質(zhì)纖維功能化應(yīng)用研究現(xiàn)狀
        1.3.1 木材天然分級(jí)結(jié)構(gòu)在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.3.2 木材天然分級(jí)結(jié)構(gòu)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.3.3 木質(zhì)纖維素納米纖維制備超強(qiáng)超韌材料
    1.4 木材功能化設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)
        1.4.1 存在的問(wèn)題
        1.4.2 發(fā)展趨勢(shì)
    1.5 論文研究的內(nèi)容及意義
        1.5.1 論文研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 論文研究意義
    1.6 項(xiàng)目支持及經(jīng)費(fèi)來(lái)源
2 二羥甲基二羥基乙烯脲/納米二氧化硅修飾木材細(xì)胞制備功能性木質(zhì)材料及其性能機(jī)理研究
    2.1 概述
    2.2 材料與方法
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.3 測(cè)試與表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 物理力學(xué)性能分析
        2.3.2 吸水性測(cè)試
        2.3.3 化學(xué)成分分析
        2.3.4 X射線衍射分析
        2.3.5 熱降解分析
        2.3.6 微觀結(jié)構(gòu)及元素分析
    2.4 小結(jié)
3 氧化石墨烯/納米二氧化鈦制備功能性木質(zhì)材料及其性能機(jī)理研究
    3.1 概述
    3.2 材料與方法
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.3 測(cè)試與表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 微觀形貌分析
        3.3.2 X射線衍射分析
        3.3.3 FTIR分析
        3.3.4 X射線光電子能譜分析
        3.3.5 光催化效率分析
        3.3.6 負(fù)氧離子產(chǎn)生性能分析
        3.3.7 負(fù)氧離子產(chǎn)生循環(huán)性分析
    3.4 小結(jié)
4 亞甲基丁二酸/納米二氧化硅模塊化修飾改性木材細(xì)胞壁的研究
    4.1 概述
    4.2 納米二氧化硅修飾改性木材細(xì)胞構(gòu)建超疏水木材
        4.2.1 材料與方法
            4.2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
            4.2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
            4.2.1.3 測(cè)試與表征
        4.2.2 結(jié)果與討論
            4.2.2.1 超疏水木材構(gòu)建機(jī)理分析
            4.2.2.2 X射線衍射分析
            4.2.2.3 超疏水木材耐磨性能分析
        4.2.3 小結(jié)
    4.3 亞甲基丁二酸/納米二氧化硅模塊化修飾改性木材細(xì)胞壁
        4.3.1 材料與方法
            4.3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
            4.3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
            4.3.1.3 測(cè)試與表征
        4.3.2 結(jié)果與討論
            4.3.2.1 物理力學(xué)性能分析
            4.3.2.2 表面潤(rùn)濕性分析
            4.3.2.3 X射線衍射分析
            4.3.2.4 微觀形貌分析
            4.3.2.5 化學(xué)成分分析
            4.3.2.6 熱降解分析
        4.3.3 小結(jié)
5 亞甲基丁二酸/苯乙烯模塊化修飾改性木材細(xì)胞制備功能性木質(zhì)材料的研究
    5.1 概述
    5.2 材料與方法
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        5.2.5 測(cè)試與表征
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 物理力學(xué)性能分析
        5.3.2 微觀形貌與FTIR分析
        5.3.3 X射線衍射分析
        5.3.4 熱降解分析
        5.3.5 吸水性和淋浸性能分析
        5.3.6 尺寸穩(wěn)定性分析
    5.4 小結(jié)
6 水分子引發(fā)纖維素納米纖維氫鍵組裝制備超強(qiáng)超韌木質(zhì)材料的研究
    6.1 概述
    6.2 材料與方法
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        6.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        6.2.3 測(cè)試與表征
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 干燥方式對(duì)木材細(xì)胞壁間和纖維素納米纖維間連接的影響
        6.3.2 干燥方式對(duì)脫木質(zhì)素木材力學(xué)性能的影響
        6.3.3 水分子對(duì)去木質(zhì)素木材密實(shí)化過(guò)程的影響
        6.3.4 脫木質(zhì)素木材機(jī)械壓縮試樣力學(xué)性能分析
        6.3.5 脫木質(zhì)素木材機(jī)械壓縮試樣吸水性測(cè)試
    6.4 小結(jié)
7 結(jié)論與建議
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 研究創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 建議
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)介
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
獲得成果目錄
致謝



本文編號(hào)：3762076