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本文以观光木和云南松木材为主要材料,采用Sol-gel法制备Si02改良材和SiO2-TiO2改良材,使Si02和Ti02进入木材内部,形成新的化学键结合,同时使木材表面具有疏水性能、耐老化性和光催化性等性能。研究采用气干试材进行改良,将试材浸渍到配制好的溶胶中,以溶胶处理方法和浸渍时间为变量,经凝胶、陈化、干燥后,经过微高温作用,制备得到改良材。通过扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线能谱仪(EDAX)和地形图分析Si02和Ti02的厚度、形貌结构和在木材中的分布情况;通过傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)分析改良前后木材的结构变化,分析Si02、Ti02和木材之间结合的方式;通过X射线双晶粉末衍射仪(XRD)分析氧化膜的结晶结构;通过接触角测量仪测定木材表面接触角来表征木材疏水性;通过紫外分光光度计测定溶液吸光度来表征改良材的光催化作用。本研究利用功能性改良来解决木材表面疏水性、光催化性等问题,使木材能应用于许多特殊场合,提高木材的使用价值。通过测定尺寸稳定性、耐老化性、疏水性和光催化性,研究Si02和Ti02对木材材性的影响,主要结论如下:1、观光木Si02改良材、观光木和云南松SiO2-TiO2改良材的吸水率和吸湿膨胀率都比素材的小,且吸湿能力与树种有关。经耐老化实验后,三种改良材表面颜色变化程度明显小于素材,其中以硝酸作为催化剂的Si02改良材耐老化性能最好;观光木SiO2-TiO2表面改良材的耐老化能力相对于素材提高了3倍以上,而云南松改良材则提高了4倍以上。2、改良材木材表面细胞壁和细胞腔中填充了大量Si02和Ti02粒子,Ti02在木材中以块状物形式附在木材细胞内部,Si02和Ti02填充在木材导管中或直接覆盖整个木材表面,纵向渗透深度达5mm。改良材表面中硅的含量相比素材有明显的增加,增加水的比例更能够利于Si02与木材的结合。Si02和TiO2改良中,观光木和云南松改良材的Si、Ti含量都比素材有明显的增加,元素含量与树种关系不明显。3、二氧化硅之间和二氧化硅与木材之间均以醚键结合,因为FTIR图中出现了Si-O-Si和Si-O-C键,证明了Si02与木材结合生成新的物质;而二氧化钛之间和二氧化钛与木材之间也均以醚键结合,因为出现了Ti-O-Ti. Ti-O-C键;二氧化硅和二氧化钛之间也形成了化学结合,Ti-O-Si申缩振动峰证明了SiO2、TiO2之间形成稳定化学键。改良材和素材主要衍射峰的位置未发生改变,说明改良过程中并未改变木材自身的结构,Si02处于无定形态,而Ti02属于锐钛矿型结构,催化活性增强。4、改良材相比素材接触角明显增加,且接触角随着浸渍时间的增加而增加,试样的接触角可达到1200以上,试样疏水性得到了明显提高。相比改良材和素材老化前后的差值,证明改良材的耐老化性能明显大于素材。观光木和云南松SiO2-TiO2改良材对偶氮染料A07的光催化作用比素材明显,证明了SiO2-TiO2改良材具有高效的光催化降解能力。