基于碳量子点的荧光透明木的制备与性能

摘要：

碳量子点(CDs)是一种新型荧光功能材料,将其作为改性剂复合而成的材料具有光致发光性能.本研究以木质素制备碳量子点并将其分散在脱木质素杨木(DW)中,使用光固化树脂进行填充,获得具有光致发光性能的荧光透明木材(FTW).这种荧光透明木材在透明橱窗材料与紫外光转化为可见光等方面将有着广泛的应用前景.分别对碳量子点的结构组成与荧光性质以及荧光透明木材的光学性质与力学性能进行了测试与分析.结果表明,以木质素为碳源,尿素为掺杂剂制备的碳量子点具有石墨化碳核,表面有多种官能团并表现出较为均一的粒径.荧光性能测试结果表明,碳量子点有着优异的光学性质与荧光稳定性.电镜与能谱分析结果表明,碳量子点均匀附着在脱木质素杨木的木纤维细胞壁及导管壁表面.所制备的荧光透明木材(FTW)在波长为365 nm的紫外灯激发下呈均匀的蓝色荧光(发射波长为438 nm).此外,使用光固化树脂制备透明木材可以缩短透明木材的固化时长,以简化透明木材的制备工艺.光学性能测试结果表明,所制备荧光透明木材的透光率达到了86.1％,光学雾度为73％.机械性能测试结果表明,相较于未改性杨木,荧光透明木材具有更大的应力值(68 MPa)与应变量(27.4％).

关键词：木质素、碳量子点、透明木、荧光、力学性质

所属期刊栏目：7

分类号：S785(森林采运与利用)

资助基金：国家自然科学基金32071687

在线出版日期：2022-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：31-37