[发明专利]一种在木材表面制得的纳米功能复合膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种在木材表面制备纳米功能复合膜的方法，属于木质材料表面层层组装多层膜领域。本发明中，多元纳米粒子水溶液中包括两种或两种以上的纳米粒子，由于不同的纳米材料引起的不同结构化，比如几何效应、表面结构变化、电子效应等等，可形成不同理化性质的纳米相区，在分子以上层次的化学和外场(光场、电场、磁场、热场等)诱导下具有非平衡态的协同的相互作用，从而在宏观上呈现出超常规的界面物性，实现了在木质材料的基体组分基础上构建多元协同纳米界面结构材料。

技术领域

本发明涉及在木质材料表面层层组装多层膜技术领域，尤其涉及一种在木材表面制得的纳米功能复合膜及其制备方法。

背景技术

近年来，纳米层次表面和界面科学的蓬勃发展，为跨越化学、物理、生物、材料科学和纳米科技等重大学科的新兴交叉提供了有利时机。不同物质之间可形成各种界面，借助于异质材料的接触与融合所产生的表面和界面的奇异功能特性，以此来创造新型材料。

现有技术中，在木材表面制备纳米复合膜存在界面物性不佳的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种在木材表面制得的纳米功能复合膜及其制备方法。本发明提供的方法制得的纳米功能复合膜将多元纳米材料负载在木材表面，具有协同的相互作用，在宏观上呈现出超常规的界面物性的增强。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种在木材表面制备纳米功能复合膜的方法，包括以下步骤：

提供壳聚糖阳离子电解质溶液；

提供植酸钠阴离子电解质溶液；

提供带有正电荷的多元纳米粒子水溶液，所述带有正电荷的多元纳米粒子水溶液中包括TiO₂纳米粒子、ZnO纳米粒子、SiO₂纳米粒子、Al₂O₃纳米粒子、ZrO₂纳米粒子和Fe₃O₄纳米粒子中的两种或多种；

对木材表面进行活化处理，得到表面带有负电荷的木质材料；

将所述表面带有负电荷的木质材料依次浸入壳聚糖阳离子电解质溶液、植酸钠阴离子电解质溶液、带有正电荷的多元纳米粒子水溶液后干燥，得到纳米功能复合膜。

优选地，所述TiO₂纳米粒子和所述SiO₂纳米粒子的粒径为40nm。

优选地，所述ZnO纳米粒子的粒径为30±10nm。

优选地，所述Al₂O₃纳米粒子的粒径为30nm。

优选地，所述ZrO₂纳米粒子的粒径为≤100nm。

优选地，所述Fe₃O₄纳米粒子的粒径为≤30nm。

优选地，所述带有正电荷的多元纳米粒子水溶液中包括TiO₂纳米粒子和ZnO纳米粒子，所述TiO₂纳米粒子和ZnO纳米粒子的质量比为1:1。

优选地，所述带有正电荷的多元纳米粒子水溶液中包括TiO₂纳米粒子、ZrO₂纳米粒子和Al₂O₃纳米粒子，所述TiO₂纳米粒子、ZrO₂纳米粒子和Al₂O₃纳米粒子的质量比为1:1:1。