一步水热法构建及调控超疏水木材表面

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1、分类号：：密级１学校代号：０５３８学号２０１３００１８１：３裝卡、Ｉ寺劣弁ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕ±ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙ硕ｄｒ专业学位论文一步水热法构建及调控超疏氷木材表面作者姓若：刘明导师姓名：吴义强教授培养学院：材料科学与工程学院类别（领域）名称：林业工程研究方向：木材科学与生物质材料提交日期：２０１５年６月Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎａｎｄ民ｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆ

2、ＳｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃＳｕｒｆａｃｅｓｏｎＷｏｏｄ－ＳｕｂｓｔｒａｔｅｓｖｉａａＯｎｅｓｔｅｈｄｒｏｔｈｅｒｍａｌＰｒｏｃｅｓｓｐｙｂｙＭｉｎｇＬｉｕＡｔｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｅｄｉｎａｒｔｉａｌｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎＦｏｒｅｓｔｒＥｎｉｎｅｅｒｉｎｙｇｇｉｎＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓ

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4、写的成果作品，也不包含为获得中南林业科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名；如纠Ｉ＞／女年６月／日中南林化科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权中南林业科技大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库

5、进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于；１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密因＂（请您在Ｗ上相应方框打叫）；导师签名作者签名：Ｉ碱７ＷＳ年＾月／曰知？＾啤＜月／曰摘要自然界中大量存在超疏水表面，人们意识到这种表面特性将在防水防潮、液体输送、自清洁等领域具有广阔的应用前景。木材是天然环保可再生材料，广泛应用于人类生活的各个领域，由于木材具有极强的吸湿吸水特性，容易导致其尺寸变形、腐朽、变色等

6、，影响其使用价值，限制使用范围。人们将超疏水引入木材表面功能化修饰领域，赋予其极强的疏水能为，将显著提高木材的使用寿命。基于超疏水表面构建理论的指导，使用水热合成等方法可成功制备超疏水木材。然而，这些超疏水木材构建方法复杂，使用的试剂、设备大多昂贵，不仅造成了一可能使本身环保的材料附着有含氣等有毒物质木材定程度的降解，还。针对水热法构建超疏水木材存在的不足一，本文研巧了使用步水热法来仿生构建超疏水木材，不仅简化了超疏水木材构建步骤，节约构建成本，还使其在王业推广应用中潜力巨

7、大。本论文的主要研究结果如下：一°１．使用步水热法，在木材表面成功构建了水滴静态接触角可达１５３，滚动°角小于５的超疏水薄膜。采用扫描电镜（ＳＥＭ）、能谱仪（ＥＤＳ）、傅里叶红外光谱仪一（ＦＴＩＲ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析对比了步水热反应中只含有铁酸四了醋＝Ｗ及同时含有铁酸四下酷与己締基立氧基挂烧处理后的木材表面形貌与化学成分，结果表明，在水热反应中，铁酸四了醋与艺婦基Ｈ己氧基珪焼可Ｗ在水解后发生复合，形成共同前驱体，阻止巧〇２的结晶过程，最终在木材表面生成了￣富含疏水基

8、团的铁娃复合微纳米结构薄膜，其中纳米级突起直径为５０１００纳米。２一．采用步水热法在杉木横截面Ｗ及马尾松的各个表面均构建了静态水滴接°触角达１５２的超疏水结构。采用单因素实验法，在选定的实验参数下，分别探索了一步水热法在木材各个表面构建超疏水结构的最佳水热反应时间，反应温度，一，Ｗ及最佳的铁挂摩尔比混合溶液中去离子水、浓硝酸加入量。结果表明，步水热法构建超疏水木材的最佳水热反应时间、反应温度、去离子水加入量、浓硝‘酸加入量和钦桂摩