Với mục đích nghiên cứu khảnăng hình thành lớp phủZnO để nâng cao tính kỵnước và chịu UV cho gỗ Bồđề, đồng thời đánh giá mức độ ảnh hưởng của việc xử lý a xít stearic đến tính siêu kỵ nước của gỗ, trong nội dung này luận án đã lựa chọn một chếđộ xử lý (tỉ lệ pha hỗn hợp chất xử lý) dựa trên kết quả nghiên cứu của nước ngoài đã công bốđể tiến hành chế tạo mẫu gỗ bồ đề phủ bằng ZnO theo Phương pháp nhúng kết hợp xử lý thủy nhiệt. Cụ thể như sau:
- Bước 1: Tạo lớp phủ chứa Zn2+ lên mẫu gỗ
- Bước 2: Xử lý thủy nhiệt để tạo ra cấu trúc thứ bậc chứa tinh thể ZnO trong lớp phủ
- Bước 3: Xử lý giảm năng lượng bề mặt lớp phủ ZnO
- Bước 4: Đánh giá đặc tính bề mặt của gỗ Bồđềđã phủ ZnO.
Tạo lớp phủ chứa Zn2+ lên mẫu gỗ Bồđề
- Bước 1: Chuẩn bị mẫu gỗ, sau đó sấy mẫu đến khô kiệt.
- Bước 2: Pha Sol ZnO bằng cách cho 24,4g Kẽm acetate (ZnAc.2H2O) vào 200 ml ethanol, khuấy liên tục trong 30 phút bằng máy khuấy từ gia nhiệt, nhiệt độ phản ứng 60 oC. Sau đó cho 11,25g Triethenamine (TEA), tiếp tục khuấy cho đến khi thu được dung dịch trong suốt.
- Bước 3: Ngâm mẫu gỗ vào dung dịch ở Bước 1 trong 30 phút, sau đó sấy ở nhiệt độ 60 oC trong 30 phút (thực hiện bước này 5 lần để được lớp phủ chứa Zn2+ đồng đều trên gỗ).
- Bước 1: Chuẩn bị dung dịch thủy nhiệt bằng cách hòa tan 0,5625g Zn(NO3)2.6H2O và 0,2668g HMTA vào 40 ml nước tinh khiết (0,002 mol mỗi chất), khuấy dung dịch trong 30 phút.
- Bước 2 : Xử lý thủy nhiệt mẫu trong dung dịch thu được ở Bước 1, nhiệt độ 80 oC, thời gian 5 giờ, sau đó sấy mẫu ở nhiệt độ 60 oC, 1 giờ.
(3) Xử lý giảm năng lượng bề mặt lớp phủ ZnO trên gỗ
- Bước 1: Chuẩn bị mẫu gồm mẫu gỗ Bồđề không phủvà đã phủ ZnO. - Bước 2: Ngâm mẫu ởBước 1 vào dung dịch a xít stearic nồng độ 1,5% trong 2 giờ.
- Bước 3: Sấy mẫu ở 60 oC trong 3 giờ.
Các mẫu thí nghiệm trong nội dung này được phân loại như sau:
- Mẫu đối chứng: Mẫu gỗ Bồ đề tự nhiên chỉ qua sấy về độ ẩm thăng bằng. Ký hiệu ĐC1.
- Mẫu gỗ chỉ xử lý a xít stearic: Mẫu gỗ Bồđề tự nhiên sau khi sấy được xử lý với a xít stearic. Ký hiệu ĐC2.
- Mẫu gỗ chỉ phủ ZnO: Mẫu gỗ Bồđề tự nhiên sau khi sấy được phủ lớp ZnO nhưng không xử lý bằng a xít stearic. Ký hiệu ĐC3.
- Mẫu gỗ phủ ZnO siêu kỵnước: Mẫu gỗ Bồđề sau khi sấy được phủ lớp ZnO kết hợp xử lý với a xít stearic. Ký hiệu W-ZnO.
Sau khi tạo ra các loại mẫu theo mô tảở trên, sẽ tiến hành phân tích các tính chất bề mặt của các mẫu gỗ. Các tính chất kiểm tra gồm:
- Cấu trúc hiển vi lớp phủ và cấu trúc tinh thể lớp phủ.
- Tính năng kỵnước của lớp phủ thông qua góc tiếp xúc (WCA). - Tính năng chịu ẩm thông qua hiệu quả cách ẩm (MEE).
- Tính năng chịu nước thông qua hiệu suất chống nước (WRE). - Tính năng chịu UV của lớp phủ thông qua độ bề màu của gỗ. - Khảnăng tự làm sạch bề mặt của lớp phủ.