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木材是绿色环保的可再生资源,因其良好的性质被广泛应用于建筑、家具、室内装潢等方面。但因为木材本身结构的原因,使得木材易受液体污染,改善木材表面润湿性可以有效防止液体对木材表面的污染。同时,随着空气污染越来越严重,室内空气环境质量越来越受到人们的重视,而将具有光催化活性的物质负载于木材表面,可以使木材能够光催化降解液相污染物和气相污染物,具备净化空气的新功能。SiO2和TiO2具有稳定性高、安全无毒、价廉等优点,较多的应用于木材表面润湿性改良,而TiO2更是具有强氧化性,将其负载于木材表面可以赋予木材光催化活性。为了获得高疏水性和可见光下高光催化活性的改良木材,本论文先制备了负载硅钛复合膜的木材,探讨了影响复合膜结构与性能的因素,并根据正交实验结果得出最优工艺;之后利用Bi2O3对木材表面硅钛复合膜进行光催化改性,探讨了 Bi掺杂量对复合膜结构和性能的影响;最后利用十八烷基三氯硅烷(OTS)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)对负载Bi2O3掺杂硅钛复合膜的木材进行疏水改性,探讨了 OTS和PDMS改善复合膜表面润湿性的机理。主要研究结果如下:(1)硝酸和乙烯基三乙氧基硅烷的用量对木材表面硅钛复合膜的化学基团影响较大;硝酸是影响复合膜中TiO2是否结晶的主要原因,能促进TiO2由无定形转变为锐钛矿型;而SiO2会促进TiO2由锐钛矿相到金红石相的转变,并且会降低锐钛矿相TiO2的晶粒尺寸,促进金红石相TiO2的生长;木材表面负载硅钛复合膜后由亲水性变为了疏水性,不同干燥温度对疏水性的影响最大;木材表面硅钛复合膜的光催化活性受硝酸用量和乙烯基三乙氧基硅烷的用量的影响最大,罗丹明B脱色率分别为61.4%和94.7%;(2)木材表面负载硅钛复合膜的最优制备工艺为钛醇比1:5,钛硅比1:0.2,钦酸比1:0.5,钛水比1:1,干燥温度100℃,据此制备得到的改良试材接触角达125.9°,紫外光下180min内对罗丹明B的脱色率达到94%;(3)BiC13经反应后生成Bi2O3,Bi2O3的掺杂能够抑制TiO2由锐钛矿型到金红石型的相变,同时抑制TiO2晶体的生长,影响TiO2的结晶度;Bi2O3掺杂能够促进复合膜的吸收波长红移至可见光范围中,使其在可见光下具有光催化活性,在降解罗丹明B和气体甲醛的反应中光催化活性变化规律相同,当n(Ti):n(Bi)=1:0.015时,负载Bi2O3掺杂硅钛复合膜的木材试样具有最佳的光催化活性和最高的反应速率,反应过程符合一级动力学反应;Bi2O3掺杂会降低复合膜的表面疏水性,接触角随Bi掺杂量的增加而下降;(4)OTS和PDMS通过增加木材表面Bi2O3掺杂硅钛复合膜的表面粗糙度,降低其表面自由能的共同作用来提高它的疏水性,OTS疏水改性的整体效果优于PDMS;疏水改性处理对木材表面Bi2O3掺杂硅钛复合膜的光催化活性影响较小,可见光下对罗丹明B和甲醛的降解率仍在90%以上。