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木材仿生超疏水功能化修饰研究进展 被引量：18
1
作者 刘明 吴义强 +4 位作者 卿彦 田翠花 贾闪闪 罗莎 李新功 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第14期14012-14018,共7页
超疏水现象广泛存在自然界中,由于具有特殊的疏水及自清洁性能,在材料仿生构建领域引起了国内外学者的高度关注。木材仿生超疏水功能化修饰,能有效隔离水分与木材的接触,在木材及其产品室外长久利用、复杂高湿环境利用方面意义重大。从... 超疏水现象广泛存在自然界中,由于具有特殊的疏水及自清洁性能,在材料仿生构建领域引起了国内外学者的高度关注。木材仿生超疏水功能化修饰,能有效隔离水分与木材的接触,在木材及其产品室外长久利用、复杂高湿环境利用方面意义重大。从自然界超疏水现象与疏水理论基础出发,重点综述了木材超疏水仿生构建的主要方法,并对超疏水木材的性能进行探讨,提出了木材超疏水处理亟待解决的难题。 展开更多
关键词 超疏水木材 仿生构建 水滴接触角 表面特性
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甲基硅酸钠刻蚀聚多巴胺涂层构建超疏水木材及表征 被引量：8
2
作者 易泽德 廖木荣 +2 位作者 康帆 赵波 秦志永 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期3027-3035,共9页
利用聚多巴胺(PDA)涂层黏附和去质子化的特性,采用甲基硅酸钠(SMS)刻蚀PDA涂层,进一步采用十八烷基三甲氧基氯硅烷(OTS)对其进行低表面能处理制备了稳固型超疏水木材(Wood@PDA-SMS-OTS)。采用接触角(CA)测定仪、SEM、XPS分别对试样进行... 利用聚多巴胺(PDA)涂层黏附和去质子化的特性,采用甲基硅酸钠(SMS)刻蚀PDA涂层,进一步采用十八烷基三甲氧基氯硅烷(OTS)对其进行低表面能处理制备了稳固型超疏水木材(Wood@PDA-SMS-OTS)。采用接触角(CA)测定仪、SEM、XPS分别对试样进行了表征。结果表明,水在Wood@PDA-SMS-OTS试样表面的静态CA最高为157.4°,滚动角(SA)为4.3°;SEM图像表明,SMS成功刻蚀了PDA涂层,同时水解生成疏水性的低聚或半聚的甲基硅氧烷覆盖在PDA涂层表面,形成了明显的微纳米粗糙结构;XPS分析表明,PDA在木材的表面形成均匀的涂层,SMS在刻蚀PDA涂层的同时,其水解生成的聚合物成功负载在PDA的表面,含长链结构的OTS接枝在木材的表面,使木材具有超疏水性能;超疏水木材表面经过24 h的水流冲刷、超声波震荡、酸碱腐蚀及有机溶剂等处理后,仍具有较强的超疏水稳固性。 展开更多
关键词 超疏水木材 聚多巴胺 碱刻蚀 甲基硅酸钠 稳固性
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仿生超疏水木材表面微纳结构制备研究进展 被引量：7
3
作者 孙庆丰 杨玉山 +4 位作者 党宝康 陈逸鹏 王媛媛 张佳宜 邱坚 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期1-11,共11页
仿生构建超浸润界面材料在自清洁、生物防污、防水抗结冰等领域具有巨大的潜力,但目前在木材科学领域的设计、制备和实践应用依然存在很大的挑战。根据仿生学原理,笔者简述了超疏水表面相关设计的基本理论以及多尺度粗糙结构在优化不可... 仿生构建超浸润界面材料在自清洁、生物防污、防水抗结冰等领域具有巨大的潜力,但目前在木材科学领域的设计、制备和实践应用依然存在很大的挑战。根据仿生学原理,笔者简述了超疏水表面相关设计的基本理论以及多尺度粗糙结构在优化不可润湿表面结构中的作用,总结了3种构建仿生超疏水木材的有效途径,推导出本征接触角的计算公式及体系自由能变化,并在热力学计算的基础上系统阐释了微纳结构表面几何形状对润湿性能的影响,同时对粗糙表面的本征接触角和液/液/固三相体系浸润性以及基底表面上液滴能量变化进行了分析。阐述了木材表面仿生超疏水功能性改良的设计机理和制备方法,在此基础上归纳了超疏水体系中引入纳米粒子的方式在超疏水木材表面功能性改良中的应用。最后,分析了仿生功能性超疏水木材高效耐用无氟环境友好型溶剂探索、制备工艺创新以及应用范围拓展等方面存在的问题,并对其在木材功能性改良领域的应用前景和发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 超疏水木材 微纳结构 仿生构建 低表面能修饰
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基于环境友好型的木材仿生科学研究进展 被引量：6
4
作者 陈碧琪 朱剑刚 《林产工业》 北大核心 2021年第1期33-37,共5页
对自然界不同物种与生俱来的独特生物体功能进行模仿并应用,构筑类似甚至于超越其本身的形态、材料或结构,即是仿生行为。在微纳技术高度发展的今天,对仿生已完成智能操纵的过程,应用于木材的仿生科学研究也逐渐进入视野。概述了木材与... 对自然界不同物种与生俱来的独特生物体功能进行模仿并应用,构筑类似甚至于超越其本身的形态、材料或结构,即是仿生行为。在微纳技术高度发展的今天,对仿生已完成智能操纵的过程,应用于木材的仿生科学研究也逐渐进入视野。概述了木材与仿生科学相关的结构与性质;综述了现阶段国内外木材仿生科学的研究进展;并对木材仿生材料的研究进行展望。 展开更多
关键词 木材仿生 结构 多功能修饰 木质纤维素气凝胶 超疏水木材
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化学交联贻贝仿生超疏水木材的构建与性能表征 被引量：4
5
作者 周鑫 康帆 +2 位作者 廖木荣 高伟 秦志永 《林产工业》 北大核心 2022年第3期30-35,共6页
聚多巴胺(PDA)修饰的木材表面具有较强粘附特性和表面化学反应活性,通过引入氨基改性纳米二氧化硅(SiO;)粒子构建木材粗糙表面,采用乙二醇二缩水甘油醚为交联剂,提高纳米SiO2粒子在木材表面的稳固性,采用十八烷基三甲氧基氯硅烷为低功... 聚多巴胺(PDA)修饰的木材表面具有较强粘附特性和表面化学反应活性,通过引入氨基改性纳米二氧化硅(SiO;)粒子构建木材粗糙表面,采用乙二醇二缩水甘油醚为交联剂,提高纳米SiO2粒子在木材表面的稳固性,采用十八烷基三甲氧基氯硅烷为低功能化改性剂制备表面稳固的超疏水木材。研究表明:当纳米SiO;粒子浓度为2%时,接触角最大为156.6°,滚动角为4.7°,超疏水木材表面经过超声波震荡、模拟下雨冲刷、加热、酸碱腐蚀及有机溶剂浸泡等处理后,仍具有较强的超疏水稳固特性。 展开更多
关键词 超疏水木材 化学交联 纳米粒子 聚多巴胺 稳固性
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超疏水木材老化性能初步探究 被引量：5
6
作者 王爽 刘明 +2 位作者 贾闪闪 卿彦 吴义强 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期104-108,共5页
以杉木为基底,采用一步水热法在木材基底上构建超疏水结构,使水滴静态接触角可达151°,滚动角小于5°。并采用湿热老化实验和化学稳定性测试实验初步探究超疏水木材老化性能。实验结果表明,超疏水木材经72 h湿热老化实验之后,... 以杉木为基底,采用一步水热法在木材基底上构建超疏水结构,使水滴静态接触角可达151°,滚动角小于5°。并采用湿热老化实验和化学稳定性测试实验初步探究超疏水木材老化性能。实验结果表明,超疏水木材经72 h湿热老化实验之后,表面水滴静态接触角仍可达150.5°,其滚动角小于5°。在强酸溶液中浸泡8 h后水滴接触角仍可达150°,但在强碱溶液中浸泡后水滴接触角急剧下降。 展开更多
关键词 超疏水木材 水热法 湿热老化 化学稳定性
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