[发明专利]一种释放负氧离子的木基复合材料及其制备方法

说明书

一种在可见光照射下释放负氧离子的木基复合材料及其制备方法，本发明涉及在可见光照射下产生的光生电子和空穴复合，使得产生的负氧离子减少的问题。在可见光照射下释放的负氧离子的木基复合材料在波长380nm～780nm的可见光照射60～300min，释放负氧离子数大于2500个/cm²,方法:一、制备功能性木材改性剂；二、制备负载功能性木材改性剂的木材。本发明用于一种释放负氧离子的木基复合材料及其制备方法。

技术领域

本发明涉及在可见光照射下一种释放负氧离子的木基复合材料及其制备方法。

背景技术

负氧离子是一种带负电荷的氧气离子，具有消尘、除臭，抑菌的作用。同时它还具有改善环境，治疗疾病的功能，可以改善心肺功能、促进新陈代谢、增强肌体抗病能力，被誉为“空气维生素”。而木基材料作为一种室内常用装饰材料，与我们的生活息息相关。应“十八五”号召，研发绿色环保型木基材料再次成为热点。

纳米二氧化钛在可见光作用下可被激活并生成具有高催化活性的游离基，与空气中的水分子结合能产生负氧离子。然而，可见光激发下的二氧化钛产生光生电子和空穴，电子和空穴复合影响催化效果。利用石墨烯、贵金属等具有较强电子传导能力的材料掺杂到窄带催化剂或者窄带催化剂负载到大比表面积的石墨烯类上，可用于阻止电子与空穴复位。

发明内容

本发明要解决现有技术存在纳米二氧化钛在可见光照射下产生的光生电子和空穴复合，使得产生的负氧离子减少的问题。从而提供一种释放负氧离子的木基复合材料及其制备方法。

一种在可见光照射下释放负氧离子的木材基材料，一种在可见光照射下释放负氧离子的木基复合材料在波长为380nm～780nm的可见光照射60～300min，释放负氧离子数大于2500个/cm²；

所述的一种在可见光照射下释放负氧离子的木基复合材料是将未经处理的木材加压浸渍到氧化石墨烯、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛的功能性木材改性剂中，最后清洗干燥得到。

一种释放负氧离子的木基复合材料及其制备方法，具体是按照以下步骤进行的：

一、制备功能性木材改性剂

先设计两个预实验，a.取GO(0.25wt％)+SiO₂(30wt％)混合，用电磁搅拌器搅拌均匀，加压浸渍处理基材，测试得到的复合材料的抗弯抗压、硬度、吸水性、热稳定性、吸附能力等物理性能，从而根据综合性能表现确定较优量比；b.取GO(0.25wt％)+TiO₂(0.8wt％)混合，用电磁搅拌器搅拌均匀，加压浸渍处理基材，测试得到的复合材料的负氧离子释放、有害气体吸收、抗菌性等性能，确定较优量比。将优选出的SiO₂(30wt％)+TiO₂(0.8wt％)+GO(0.25wt％)混合，用电磁搅拌器混合均匀，形成稳定的溶液。

二、制备负载功能性木材改性剂的木材

将基材固定于脉冲浸胶机上，改性剂由气动隔膜泵提供脉冲压力从基材的一边被注入。选择木材的生长方向作为脉冲倾斜方向，树干和低分子改性剂会从木材的另一侧流出，30min后，木质部的树液逐渐被最新的功能性木材改性剂所取代。浸渍后，将得到的木材在空气中干燥过程中处理48h，然后将其转移到烘干箱中干燥，所述的干燥温度为90℃，干燥时间大约200h，木材加压为0.2MPa。

本发明的有益效果是：一、纳米二氧化钛的禁带宽度较宽，在可见光照射下容易产生光生电子和空穴复合，使得产生的负氧离子减少。为了抑制光生电子和空穴复合并提高电荷的迁移率，采用氧化石墨烯好纳米二氧化钛复合提高负氧离子的释放率；

二、本发明的纳米二氧化钛/纳米二氧化硅/氧化石墨烯复合改性剂改性的木材在可见光的照射下即可释放负氧离子。