二氧化硅包裹锐钛矿型二氧化钛处理木材的老化性能研究

尤梓媛, 于洋, 贺增成, 肖泽芳, 张天鹏, 谢延军, 邱哲

森林工程 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (04) : 713-722.

二氧化硅包裹锐钛矿型二氧化钛处理木材的老化性能研究

  • 尤梓媛, 于洋, 贺增成, 肖泽芳, 张天鹏, 谢延军, 邱哲
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摘要

为提高木材的耐老化性能,通过二氧化硅包裹锐钛矿型二氧化钛(A-TiO2@SiO2),并对其进行硅烷改性制得改性剂(KH560-TiO2@SiO2),KH560为γ-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷,真空浸渍处理速生杨木,系统评价KH560-TiO2@SiO2对杨木抗紫外老化性能的影响。结果表明,改性材表面引入了Ti和Si元素,有大量颗粒负载;处理材较未处理材接触角更高,有助于减少户外应用时由水导致的劣化;改性材羟基、超氧阴离子和苯氧自由基的激发能力降低,在紫外区吸光度升高。未改性杨木老化处理后木质素快速降解,导致其光变色和结构劣化。锐钛矿型二氧化钛(A-TiO2)的光催化特性促使杨木纤维素发生降解,而KH560-TiO2@SiO2改性处理在延缓木质素降解的同时,维持了纤维素的稳定性。综上所述,包覆处理减小了A-TiO2的光催化性,改性剂可起到紫外屏蔽作用,同时降低木材润湿性,从而提高杨木抗老化性。KH560-TiO2@SiO2处理的速生杨木具有户外应用的潜能。

关键词

速生杨木 / 抗老化 / 二氧化钛 / 表面修饰 / 木材改性 / 紫外屏蔽 / 光降解 / 自由基

中图分类号

S781.7

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尤梓媛, 于洋, 贺增成, 肖泽芳, 张天鹏, 谢延军, 邱哲. 二氧化硅包裹锐钛矿型二氧化钛处理木材的老化性能研究. 森林工程. 2025, 41(04): 713-722

基金

国家自然科学基金区域创新发展联合基金(U24A20428);国家自然科学基金青年科学基金项目(32401502)

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