论文部分内容阅读
速生杨木具有材质松软、尺寸稳定性差、易燃、易老化等缺点,需要对其进行表面改性使其功能化,以提高其表面性能,延长使用寿命。木材表面功能性改良是指通过一定的技术手段利用化学物质,在木材表面制备涂层或成膜,来改变木材表面的形态、结构和成分,一方面可以提高和改善木材的阻燃、防腐、尺寸稳定等性能,另一方面可以使木材表面获得特殊的性能如疏水性、自清洁和发光等性能,从而制备新型高附加值的功能性木材,扩大其使用领域和应用范围。本文从稀土配位化学与分子修饰和设计的基本原理出发,结合原位溶胶凝胶化学原理,构筑出具有优异发光性能的具有强化学键连接的稀土杂化发光材料。本文通过羧基改性合成反应中间体,一方面使得反应中间体的配位原子与稀土离子进行配位,通过天线效应敏化稀土离子发光,从而实现能量传递和最终的材料发光,另一方面氨丙基硅烷偶联剂中的乙氧基发生水解,从而使生成的羟基与木材表面上的羟基形成氢键,通过缩合反应生成共价键,从而得到杂化材料。这种方法制得的杂化材料,不仅具有荧光性,而且还提高了原木材的热稳定性和疏水性能,具有一定的使用价值。研究结果如下:氨丙基硅烷偶联剂与邻苯二甲酰氯和2,3-吡啶二羧酸在一定的条件下反应制备了两种改性配体,并与铕离子进行配位制备两种改性稀土配合物。实验室在最佳条件下制备了两种改性配合物,考察了其化学性质,测量了配合物的红外光谱、紫外光谱;通过EDTA络合滴定推测了配合物的稳定结构;通过荧光光谱测定了配合物的荧光发射强度。结果表明:改性配合物表现出了更强的铕离子的荧光特征峰,说明了铕离子的第一激发态能级和改性配体的三重态能级之间有更好的匹配。改性稀土配合物在酸性条件下使其水解,然后让水解后的产物修饰木材,来制备发光木材。结果表明,改性铕配合物与木材表面的羟基发生键合。通过荧光光谱分析表明,经过改性稀土配合物的处理,木材表面具有发光特性;分析反应条件对试样荧光性能的影响可知,在芳香类改性稀土配合物的反应浓度为15 g/L、反应温度为50℃和反应时间为12h时试样荧光强度最高,在吡啶类改性稀土配合物的反应浓度为20 g/L、反应温度为60℃和反应时间为18 h时试样荧光强度最高;接触角测试表明稀土配合物对木材表面的改性可以提高木材的疏水性,且芳香类稀土配合物处理过的木材的荧光发光强度、疏水性更好。