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竹材防霉用载纳米ZnO水凝胶的制备与表征
摘要
防霉材料在建筑、家居、纺织等领域具有广泛的应用潜力。本文研究了一种利用纳米氧化锌（ZnO）水凝胶来制备防霉材料的方法。首先，通过溶胶-凝胶法合成了纳米ZnO水凝胶。然后，对所得样品进行了结构表征和性能测试分析。研究结果表明，纳米ZnO水凝胶具有较好的抗霉性能，并且能够显著降低被霉菌污染的竹材表面的霉菌生长。
1.引言
防霉材料在建筑和家居等领域具有重要的应用价值。竹材作为一种常用的建筑和家居装饰材料，容易受到霉菌的污染。为了提高竹材的防霉能力，本研究采用载纳米ZnO水凝胶的方法制备了防霉竹材。
2.实验方法
2.1纳米ZnO水凝胶的合成
首先，通过溶胶-凝胶法将乙醇中的氯化锌加热至沸腾，然后加入3M的氢氧化钠溶液作为沉淀剂。反应结束后，所得的沉淀物经过过滤、洗涤和干燥处理，最终得到纳米ZnO水凝胶。
2.2材料表征
使用扫描电子显微镜（SEM）对纳米ZnO水凝胶的形貌和粒径进行观察和测定。利用X射线衍射（XRD）分析仪对样品的晶体结构进行分析。通过傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）对样品的化学成分进行表征。
2.3防霉性能测试
将纳米ZnO水凝胶涂覆在竹材表面，然后置于高湿度环境中培养霉菌。观察竹材表面的霉菌生长情况，并与未经涂覆的竹材进行对比。
3.结果与讨论
3.1纳米ZnO水凝胶的结构与形貌
通过SEM观察到纳米ZnO水凝胶具有颗粒状的形貌，粒径分布均匀。XRD分析结果显示，样品具有典型的ZnO纳米晶体结构。FTIR结果表明，样品中存在Zn-O键的振动。
3.2防霉性能测试结果
在高湿度环境中，经过一段时间的培养，与未经涂覆的竹材相比，涂覆了纳米ZnO水凝胶的竹材表面上的霉菌生长明显减少。这说明纳米ZnO水凝胶具有较好的抗霉性能。
4.结论
本研究成功合成了纳米ZnO水凝胶，并通过SEM、XRD和FTIR等方法对其进行了结构表征。实验证明，纳米ZnO水凝胶具有显著的抗霉性能，可以作为一种有效的防霉材料来保护竹材。这项研究为开发和应用新型防霉材料提供了理论和实验基础。
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