[發(fā)明專利]稀土-碳量子點熒光透明木材的制備方法及熒光透明木材有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110013687.2 | 申請日： | 2021-01-06 |
| 公開（公告）號： | CN112847709B | 公開（公告）日： | 2022-02-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 吳燕;甘健;吳新宇;董慧玲;王雅婧;楊樂晨;蔡宜靜 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京林業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | B27K5/00 | 分類號： | B27K5/00;B27K5/04;B27K3/08;B27K3/52;C09K11/80 |
| 代理公司： | 南京燦爛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32356 | 代理人： | 李志鴻 |
| 地址： | 210037 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 稀土 量子 熒光 透明 木材 制備 方法 | ||
本發(fā)明提供了稀土?碳量子點熒光透明木材的制備方法及熒光透明木材，包括對木材進行常規(guī)干燥處理，將干燥后的木材浸泡在純水、亞氯酸鈉和冰醋酸的混合液中，并經(jīng)過抽提脫水等后續(xù)步驟制得脫木素薄木模板，將木質(zhì)素與尿素混合，制得碳量子點溶液，將稀土材料與環(huán)氧樹脂混合制得制得熒光環(huán)氧樹脂浸漬液，將脫木素薄木模板先后浸漬在碳量子點溶液與熒光環(huán)氧樹脂浸漬液中并固化，制得稀土?碳量子熒光透明木材。該方法使用碳量子點與稀土鋁酸鹽兩種蓄光發(fā)光材料，其所吸收光的波長存在重疊，因此在同時作用時可以產(chǎn)生協(xié)同效果，提升單獨作用時的熒光性能。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于新型木材技術(shù)開發(fā)及改性領(lǐng)域，特別是涉及稀土-碳量子點熒光透明木材的制備方法及熒光透明木材。
背景技術(shù)
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，能源的消耗也在不斷增加。太陽能作為一種清潔可在再生能源受到極大關(guān)注，實現(xiàn)太陽能的能量轉(zhuǎn)化，降低建筑行業(yè)的能源消耗是各類建筑材料研究的熱點。在建筑設(shè)計中對于太陽能的利用，最直接的方法是使用透光材料將自然光引入室內(nèi)代替部分人工光源以減少電能的消耗，或是將太陽能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量（如電能）儲存起來加以利用。
森林資源是可再生能源，且木材是使用最廣泛的生物建筑材料，因此研究人員期望通過改變木模板來改善其功能和特性。透明木材是一種給基于木材改性而來的新型材料，能基本保留木材的力學(xué)性能，并具有較高的透光率，它是通過將折射率與樣品細胞壁成分相匹配，且其本身光學(xué)透明的聚合物注入到脫木素木模板中，浸潤其腔和細胞壁上的納米纖維素纖維網(wǎng)制得的。碳量子點與稀土鋁酸鹽均屬于新型蓄光發(fā)光型材料。他們能吸收一定波長的光能，在結(jié)束光照時，能將所吸收的光能又以光的形式釋放出來，且余暉時間較長，能代替部分人工光源實現(xiàn)照明指示的作用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供稀土-碳量子點熒光透明木材的制備方法熒光透明木材，該方法使用碳量子點與稀土鋁酸鹽兩種蓄光發(fā)光材料，其所吸收光的波長存在重疊，因此在同時作用時可以產(chǎn)生協(xié)同效果，提升單獨作用時的熒光性能。將蓄光型發(fā)光材料應(yīng)用于透明木材中，實現(xiàn)透明熒光木材的開發(fā)，在透光建筑物，透明窗和透明太陽能照明光源等方面應(yīng)用前景廣闊。
本發(fā)明提供稀土-碳量子點熒光透明木材的制備方法，包括以下步驟：
（1）：選取薄木樣品，在100-110℃條件下干燥24h至絕干狀態(tài)，備用；
（2）：將亞氯酸鈉與蒸餾水混合并攪拌均勻，使用冰醋酸將混合溶液的pH調(diào)節(jié)為3-5，制得脫木素水溶液，將步驟（1）干燥后的薄木樣品浸泡在脫木素水溶液中，在85℃水浴加熱4-8h進行脫木素處理，至薄木樣品呈白色狀態(tài)；
（3）：將步驟（2）中經(jīng)過脫木素處理的薄木樣品取出，用去離子水沖洗，隨后依次使用無水乙醇、無水乙醇和丙酮混合溶液、丙酮超聲抽提脫水，各重復(fù)三次，每次3分鐘，制得脫木素薄木模板；
（4）：將步驟（2）中溶有木質(zhì)素的脫木素水溶液，加尿素混合，并置于襯有聚四氟乙烯的反應(yīng)釜中180℃加熱4h，將反應(yīng)釜中的混合物取出置于離心機中進行固液分離處理，設(shè)定離心轉(zhuǎn)速，離心時間為10分鐘，使用分子截留量為8000Da的透析袋，將離心所得的上清液透析處理12h，將得到的透析液烘干，并重新溶解于無水乙醇中，制得碳量子點浸漬液；
（5）：將含有稀土元素的鋁酸鍶熒光材料進行球磨處理，得到粒徑為30μm左右的稀土熒光材料；
（6）：將環(huán)氧樹脂與固化劑混合配置為環(huán)氧樹脂浸漬液備用，將所配置的環(huán)氧樹脂浸漬液與步驟（5）所制得得稀土熒光材料混合攪拌均勻，制得熒光環(huán)氧樹脂浸漬液；
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