稀土-碳量子点荧光透明木材的制备方法及荧光透明木材转让专利
申请号 : CN202110013687.2
文献号 : CN112847709B
文献日 : 2022-02-01
发明人 : 吴燕 , 甘健 , 吴新宇 , 董慧玲 , 王雅婧 , 杨乐晨 , 蔡宜静
申请人 : 南京林业大学
摘要 :
权利要求 :
1.稀土‑碳量子点荧光透明木材的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1):选取薄木样品,在100‑110℃条件下干燥24h至绝干状态,备用;
(2):将亚氯酸钠与蒸馏水混合并搅拌均匀,使用冰醋酸将混合溶液的pH调节为3‑5,制得脱木素水溶液,将步骤(1)干燥后的薄木样品浸泡在脱木素水溶液中,在85℃水浴加热4‑
8h进行脱木素处理,至薄木样品呈白色状态;
(3):将步骤(2)中经过脱木素处理的薄木样品取出,用去离子水冲洗,随后依次使用无水乙醇、无水乙醇和丙酮混合溶液、丙酮超声抽提脱水,各重复三次,每次3分钟,制得脱木素薄木模板;
(4):将步骤(2)中溶有木质素的脱木素水溶液,加尿素混合,并置于衬有聚四氟乙烯的反应釜中180℃加热4h,将反应釜中的混合物取出置于离心机中进行固液分离处理,设定离心转速,离心时间为10分钟,使用分子截留量为8000Da的透析袋,将离心所得的上清液透析处理12h,将得到的透析液烘干,并重新溶解于无水乙醇中,制得碳量子点浸渍液;
(5):将含有稀土元素的铝酸锶荧光材料进行球磨处理,得到粒径为30μm的稀土荧光材料;
(6):将环氧树脂与固化剂混合配置为环氧树脂浸渍液备用,将所配置的环氧树脂浸渍液与及步骤(5)所制得得稀土荧光材料混合搅拌均匀,制得荧光环氧树脂浸渍液;
(7):将步骤(3)所制得得脱木素薄木模板放入塑料真空干燥箱中,在真空环境下,40℃干燥10‑20 min,再将真空干燥后的脱木素薄木模板置于步骤(5)中所制得的碳量子点浸渍液中真空浸渍10‑20min,取出浸渍后的脱木素薄木模板并注入适量的步骤(6)中所制得的荧光环氧树脂浸渍液,在真空环境下浸渍25‑30min,将浸渍后的样品取出放于两片硅胶片中常温固化12 h后得到稀土‑碳量子荧光透明木材;
步骤(4)中所述脱木素水溶液木质素和尿素的质量比为1:3‑4;
步骤(6)中环氧树脂与固化剂的质量比为2 2.5:1,环氧树脂浸渍液、碳量子点浸渍液~
和稀土荧光材料的质量比为15 20:3:3。
~
2.根据权利要求1所述的稀土‑碳量子点荧光透明木材的制备方法,其特征在于:步骤
3 3
(1)中所述薄木样品为白杨木,其气干密度为0.113g/cm,绝干密度为0.087g/cm。
3.根据权利要求1所述的稀土‑碳量子点荧光透明木材的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述脱木素水溶液中亚氯酸钠水溶液的浓度为3.5‑5.5wt%。
4.根据权利要求1所述的稀土‑碳量子点荧光透明木材的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述的无水乙醇和丙酮混合液中无水乙醇和丙酮的体积比为0.5‑2:1。
5.根据权利要求3所述的稀土‑碳量子点荧光透明木材的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述无水乙醇、无水乙醇和丙酮混合溶液、丙酮的体积比为1:1:1。
6.根据权利要求1所述的稀土‑碳量子点荧光透明木材的制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述离心转速为10000rpm。
7.根据权利要求1所述的稀土‑碳量子点荧光透明木材的制备方法,其特征在于:步骤
2+ 3+
(5)中所述铝酸锶荧光材料为SrAl3O4:Eu ,Dy 。
8.一种如权利要求1‑7中任意一项所述的稀土‑碳量子点荧光透明木材的制备方法所制备的荧光透明木材。
说明书 :
稀土‑碳量子点荧光透明木材的制备方法及荧光透明木材
技术领域
背景技术
热点。在建筑设计中对于太阳能的利用,最直接的方法是使用透光材料将自然光引入室内
代替部分人工光源以减少电能的消耗,或是将太阳能转化为其它形式的能量(如电能)储存
起来加以利用。
料,能基本保留木材的力学性能,并具有较高的透光率,它是通过将折射率与样品细胞壁成
分相匹配,且其本身光学透明的聚合物注入到脱木素木模板中,浸润其腔和细胞壁上的纳
米纤维素纤维网制得的。碳量子点与稀土铝酸盐均属于新型蓄光发光型材料。他们能吸收
一定波长的光能,在结束光照时,能将所吸收的光能又以光的形式释放出来,且余晖时间较
长,能代替部分人工光源实现照明指示的作用。
发明内容
吸收光的波长存在重叠,因此在同时作用时可以产生协同效果,提升单独作用时的荧光性
能。将蓄光型发光材料应用于透明木材中,实现透明荧光木材的开发,在透光建筑物,透明
窗和透明太阳能照明光源等方面应用前景广阔。
热4‑8h进行脱木素处理,至薄木样品呈白色状态;
脱木素薄木模板;
定离心转速,离心时间为10分钟,使用分子截留量为8000Da的透析袋,将离心所得的上清液
透析处理12h,将得到的透析液烘干,并重新溶解于无水乙醇中,制得碳量子点浸渍液;
浸渍液中真空浸渍10‑20 min,取出浸渍后的脱木素木模板并注入适量的步骤(6)中所制得
的荧光环氧树脂浸渍液,在真空环境下浸渍25‑30 min,将浸渍后的样品取出放于两片硅胶
片中常温固化12 h后得到稀土‑碳量子荧光透明木材。
度为0.087g/cm。
量子点浸渍液和稀土荧光材料的质量比为15 20:3:3。
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附图说明
具体实施方式
稠度(mPa·s/25℃)为11000‑14000,挥发物(%)≤2,色泽号≤2。固化剂为B210型环氧树脂
固化剂,是采用聚醚胺改性而成的新型胺类温室固化剂,其粘稠度(mPa·s /25℃)为200‑
3
300,在20℃下的相对密度为1.03‑1.08 g/cm,胺值(mgKOH/g)为300‑400。
状态,烘干后薄木样品密度为0.087g/cm,备用;
木素水溶液中,在85℃水浴加热8h进行脱木素处理,至薄木样品呈白色状态;
制得脱木素薄木模板,其中无水乙醇和丙酮混合溶液中,无水乙醇和丙酮的体积比为1:1,
无水乙醇、无水乙醇和丙酮混合溶液、丙酮的体积比为1:1:1;
℃的烘箱中加热4h,将反应釜中的混合物取出置于离心机中进行固液分离处理,离心转速
为10000rpm,离心时间为10分钟,使用分子截留量为8000Da的透析袋,将离心所得的上清液
透析处理12h,将得到的透析液烘干,并重新溶解于无水乙醇中,制得碳量子点浸渍液;
土荧光材料,铝酸锶荧光材料为市售的SrAl3O4:Eu ,Dy ;
浸渍液,其中环氧树脂浸渍液和稀土荧光材料的质量比为5:1;
渍液中真空浸渍15 min,取出浸渍后的脱木素木模板并注入适量的步骤(6)中所制得的荧
光环氧树脂浸渍液,在真空环境下浸渍25 min,将浸渍后的样品取出放于两片硅胶片中常
温固化12 h后得到稀土‑碳量子荧光透明木材。
状态,烘干后薄木样品密度为0.087g/cm,备用;
素水溶液中,在85℃水浴加热6h进行脱木素处理,至薄木样品呈白色状态;
制得脱木素薄木模板,其中无水乙醇和丙酮混合溶液中,无水乙醇和丙酮的体积比为1:1,
无水乙醇、无水乙醇和丙酮混合溶液、丙酮的体积比为1:1:1;
箱中加热4h,将反应釜中的混合物取出置于离心机中进行固液分离处理,离心转速为
10000rpm,离心时间为10分钟,使用分子截留量为8000Da的透析袋,将离心所得的上清液透
析处理12h,将得到的透析液烘干,并重新溶解于无水乙醇中,制得碳量子点浸渍液;
土荧光材料,铝酸锶荧光材料为市售的SrAl3O4:Eu ,Dy ;
渍液和稀土荧光材料的质量比为20:3;
渍液中真空浸渍15 min,取出浸渍后的脱木素木模板并注入适量的步骤(6)中所制得的荧
光环氧树脂浸渍液,在真空环境下浸渍25min,将浸渍后的样品取出放于两片硅胶片中常温
固化12 h后得到稀土‑碳量子荧光透明木材。
制得碳量子点溶液,与稀土材料混合制得制得荧光环氧树脂浸渍液,将脱木素薄木模板浸
渍在荧光环氧树脂浸渍液中固化,制得稀土‑碳量子荧光透明木材。
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单环保,所制得的材料质量轻,可应用在透光建筑物、透明蓄能光源,太阳能电池,LED封装
材料等。
员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰
为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质
对以上实施例所作的任何的简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围
内。