有更顯著的變色效果；一般認(rèn)為，當(dāng)Λ C值大于6.0時(shí)，肉眼變色效果即非常顯著，所獲得薄膜在紫外光下具有良好的變色效果，能為實(shí)際的光智能響應(yīng)木材的應(yīng)用提供良好的依據(jù)。
[0156]試驗(yàn)六:將試驗(yàn)一步驟一中處理后的樺木木材單板進(jìn)行疏水改性是按以下步驟進(jìn)行的:
[0157]將試驗(yàn)一步驟一中處理后的樺木木材單板浸入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2 %的十八烷基三氯硅烷無(wú)水乙醇溶液中1.5h，得到十八烷基三氯硅烷浸泡后的木材/胃03納米片復(fù)合材料；使用無(wú)水乙醇對(duì)十八烷基三氯硅烷浸泡后的木材/WO3納米片復(fù)合材料清洗3次，再在溫度為45°C下干燥3h，得到疏水的木材/WO3納米片復(fù)合材料，即完成木材/WO 3納米片復(fù)合材料的改性方法；
[0158]所述的木材/WO3納米片復(fù)合材料的比表面積與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的十八烷基三氯硅燒無(wú)水乙醇溶液的體積比為1mm2: lmL。
[0159]試驗(yàn)七:將對(duì)比試驗(yàn)中制備的木材/WO3納米片復(fù)合材料進(jìn)行疏水改性是按以下步驟進(jìn)行的:將對(duì)比試驗(yàn)中制備的木材/WO3納米片復(fù)合材料浸入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的十八烷基三氯硅烷無(wú)水乙醇溶液中1.5h，得到十八烷基三氯硅烷浸泡后的木材/WO3納米片復(fù)合材料；使用無(wú)水乙醇對(duì)十八烷基三氯硅烷浸泡后的木材/WO3納米片復(fù)合材料清洗3次，再在溫度為45°C下干燥3h，得到疏水的木材/WO3納米片復(fù)合材料，即完成木材/WO 3納米片復(fù)合材料的改性方法；
[0160]所述的木材/WO3納米片復(fù)合材料的比表面積與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的十八烷基三氯硅燒無(wú)水乙醇溶液的體積比為1mm2: lmL。
[0161]試驗(yàn)八:將試驗(yàn)三制備的木材/胃03納米片復(fù)合材料進(jìn)行疏水改性是按以下步驟進(jìn)行的:將試驗(yàn)三制備的木材/WO3納米片復(fù)合材料浸入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的十八烷基三氯硅烷無(wú)水乙醇溶液中1.5h，得到十八烷基三氯硅烷浸泡后的木材/胃03納米片復(fù)合材料；使用無(wú)水乙醇對(duì)十八烷基三氯硅烷浸泡后的木材/WO3納米片復(fù)合材料清洗3次，再在溫度為45°C下干燥3h，得到疏水的木材/WO3納米片復(fù)合材料，即完成木材/WO 3納米片復(fù)合材料的改性方法；
[0162]所述的木材/WO3納米片復(fù)合材料的比表面積與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的十八烷基三氯硅燒無(wú)水乙醇溶液的體積比為1mm2: lmL。
[0163]試驗(yàn)九:將試驗(yàn)五制備的木材/胃03納米片復(fù)合材料進(jìn)行疏水改性是按以下步驟進(jìn)行的:將試驗(yàn)五制備的木材/WO3納米片復(fù)合材料浸入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的十八烷基三氯硅烷無(wú)水乙醇溶液中1.5h，得到十八烷基三氯硅烷浸泡后的木材/胃03納米片復(fù)合材料；使用無(wú)水乙醇對(duì)十八烷基三氯硅烷浸泡后的木材/WO3納米片復(fù)合材料清洗3次，再在溫度為45°C下干燥3h，得到疏水的木材/WO3納米片復(fù)合材料，即完成木材/WO 3納米片復(fù)合材料的改性方法；
[0164]所述的木材/WO3納米片復(fù)合材料的比表面積與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的十八烷基三氯硅燒無(wú)水乙醇溶液的體積比為1mm2: lmL。
[0165]使用接觸角測(cè)定儀對(duì)試驗(yàn)一步驟一中處理后的樺木木材單板，對(duì)比試驗(yàn)一中制備的木材/103納米片復(fù)合材料、試驗(yàn)三中制備的木材/WO 3納米片復(fù)合材料、試驗(yàn)五中制備的木材/胃03納米片復(fù)合材料、試驗(yàn)六中得到的改性樺木木材單板、試驗(yàn)七中得到的改性的木材/胃03納米片復(fù)合材料、試驗(yàn)八中得到的改性的木材/WO3納米片復(fù)合材料和試驗(yàn)九中得到的改性的木材/WO3納米片復(fù)合材料的表面潤(rùn)濕性進(jìn)行測(cè)試，如圖20-圖27所示；
[0166]圖20為試驗(yàn)一步驟一中處理后的樺木木材單板的水接觸角圖；
[0167]圖21為對(duì)比試驗(yàn)中制備的木材/胃03納米片復(fù)合材料的水接觸角圖；
[0168]圖22為試驗(yàn)三中制備的木材/WO3納米片復(fù)合材料的水接觸角圖；
[0169]圖23為試驗(yàn)五中制備的木材/WO3納米片復(fù)合材料的水接觸角圖；
[0170]圖24為試驗(yàn)六中制備的改性試驗(yàn)一步驟一中處理后的樺木木材單板的水接觸角圖；
[0171]圖25為試驗(yàn)七中制備的改性木材/WO3納米片復(fù)合材料的水接觸角圖；
[0172]圖26為試驗(yàn)八中制備的改性木材/WO3納米片復(fù)合材料的水接觸角圖；
[0173]圖27為試驗(yàn)九中制備的改性木材/WO3納米片復(fù)合材料的水接觸角圖；
[0174]圖28為水滴在試驗(yàn)八中制備的改性木材/WO3納米片復(fù)合材料時(shí)的數(shù)碼照片圖。
[0175]從圖20-圖27可知，試驗(yàn)一步驟一中處理后的樺木木材單板的水接觸角為70.3°，經(jīng)過(guò)OTS改性的接觸角增加至127.4° ;樺木木材單板表面生長(zhǎng)三氧化鎢后的水接觸角在0°左右，表現(xiàn)出超親水性；這說(shuō)明枠木木材單板生長(zhǎng)WO3納米片后具有優(yōu)良的親水性；這種超親水性WO3納米片由大量的納米通道和納米片構(gòu)成，水滴落在WO3納米片上時(shí)，由于納米通道的毛細(xì)管作用使水滴迅速展開(kāi)。
[0176]對(duì)比試驗(yàn)、試驗(yàn)三和試驗(yàn)五制備的木材/WO3納米片復(fù)合材料經(jīng)過(guò)OTS改性后具有超疏水性，試驗(yàn)三制備的木材/WO3納米片復(fù)合材料經(jīng)過(guò)OTS改性后水接觸角可達(dá)152.V，這是因?yàn)?，一方面，OTS的疏水烷基長(zhǎng)鏈具有疏水功能；另一方面，特殊的WO3納米片微觀結(jié)構(gòu)在木材/WO3納米片復(fù)合材料的疏水性中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種木材/WO 3納米片復(fù)合材料的制備方法，其特征在于一種木材/WO 3納米片復(fù)合材料的制備方法是按以下步驟完成的: 一、木材預(yù)處理:分別使用蒸餾水、丙酮和無(wú)水乙醇對(duì)木材單板進(jìn)行超聲清洗20min?30min，得到超聲清洗后的木材單板；將超聲清洗后的木材單板在溫度為65°C?85°C下干燥12h?24h，得到處理后的木材單板； 二、制備木材/胃03納米片復(fù)合材料:將Na2W04.2H20溶解到前驅(qū)體溶液中，再使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%?98%的硫酸將前驅(qū)體溶液酸化至pH值為1.0?3.0，得到反應(yīng)液；將處理后的木材單板和反應(yīng)液加入到聚四氟乙烯內(nèi)襯反應(yīng)釜中，再將聚四氟乙烯內(nèi)襯反應(yīng)釜密封，再將密封的聚四氟乙烯內(nèi)襯反應(yīng)釜在溫度為110°C?130°C下反應(yīng)24h?48h，再將密封的聚四氟乙烯內(nèi)襯反應(yīng)釜冷卻至室溫，得到表面含有WO3納米片的木材單板；分別使用無(wú)水乙醇和蒸餾水對(duì)表面含有胃03納米片的木材單板清洗3次?5次，再將清洗后的表面含有WO 3納米片的木材單板在溫度為60°C?90°C下干燥24h?36h，得到木材/WO3納米片復(fù)合材料； 步驟二中所述的前驅(qū)體溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%?40%的乙醇溶液； 步驟二中所述的Na2WO4.2H20的質(zhì)量與前驅(qū)體溶液的體積比為(0.8g?1.lg):50mL ； 步驟二中所述的處理后的木材單板的表面積與反應(yīng)液的體積比為(1mm2?15mm2):1mL0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種木材/WO3納米片復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述的木材單板為樺木單板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種木材/WO3納米片復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述的木材單板的長(zhǎng)為20mm?30mm，寬為20mm?30mm，厚度為0.4mm?0.8mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種木材/WO3納米片復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述的木材單板的長(zhǎng)為25mm，寬為25mm，厚度為0.6mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種木材/WO3納米片復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述的超聲清洗的功率為100W?200W。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種木材/WO3納米片復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟二中所述的前驅(qū)體溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%?20%的乙醇溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種木材/WO3納米片復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟二中所述的前驅(qū)體溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%?40%的乙醇溶液。
8.一種木材/WO 3納米片復(fù)合材料的改性方法，其特征在于一種木材/WO 3納米片復(fù)合材料的改性方法是按以下步驟完成的: 將木材/WO3納米片復(fù)合材料浸入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的十八烷基三氯硅烷無(wú)水乙醇溶液中Ih?3h，得到十八烷基三氯硅烷浸泡后的木材/胃03納米片復(fù)合材料；使用無(wú)水乙醇對(duì)十八烷基三氯硅烷浸泡后的木材/WO3納米片復(fù)合材料清洗3次?5次，再在溫度為40°C?50°C下干燥2h?4h，得到疏水的木材/WO3納米片復(fù)合材料，即完成木材/WO 3納米片復(fù)合材料的改性方法； 所述的木材/WO3納米片復(fù)合材料的比表面積與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2 %的十八烷基三氯硅烷無(wú)水乙醇溶液的體積比為(1mm2?15mm2): lmL。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種木材/WO3納米片復(fù)合材料的改性方法，其特征在于所述的疏水的木材/WO3納米片復(fù)合材料作為疏水材料應(yīng)用到自清潔領(lǐng)域中。
10.一種木材/WO 3納米片復(fù)合材料的應(yīng)用，其特征在于一種木材/WO 3納米片復(fù)合材料作為光智能響應(yīng)變色材料使用；使用方法為:使用紫外燈照射木材/WO3納米片復(fù)合材料，該復(fù)合材料的顏色由灰白色變?yōu)樗{(lán)色。
【專利摘要】一種木材/WO3納米片復(fù)合材料的制備方法及改性方法和應(yīng)用，它涉及一種WO3納米片復(fù)合材料的制備方法及改性方法和應(yīng)用。本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有木材含有大量的親水基團(tuán)，尺寸穩(wěn)定性低，不能在光響應(yīng)領(lǐng)域和自清潔領(lǐng)域應(yīng)用的問(wèn)題。制備方法：木材預(yù)處理；將預(yù)處理后的木材浸入到反應(yīng)液中進(jìn)行水熱反應(yīng)。將木材/WO3納米片復(fù)合材料浸入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％的十八烷基三氯硅烷無(wú)水乙醇溶液中進(jìn)行改性，得到疏水的木材/WO3納米片復(fù)合材料。一種木材/WO3納米片復(fù)合材料作為光智能響應(yīng)變色材料使用；使用方法為：使用紫外燈照射木材/WO3納米片復(fù)合材料，該復(fù)合材料的顏色由灰白色變?yōu)樗{(lán)色。本發(fā)明可獲得木材/WO3納米片復(fù)合材料。
【IPC分類】B27K3-02, B27K3-52
【公開(kāi)號(hào)】CN104802248
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510223915
【發(fā)明人】李堅(jiān), 惠彬, 李國(guó)梁, 吳電秀, 韓光輝, 李春梅
【申請(qǐng)人】東北林業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年5月5日