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Technology 技术

化石墨烯改变了木材表面的天然颜色，使其变为灰 pexels.com
色。在浸渍木材表面可见沉积的氧化石墨烯小簇，

呈现为黑点（用黑色箭头标记）。
此外，通过此次研究还发现了正如 López 等研
究者之前得出的调查结论，即激光诱导击穿光谱法
（LIBS）技术可用于清除木材表面的涂层。

通过共聚焦显微镜成像的木材结构表明，由于
激光烧蚀，木材表面发生了变化。
由于 20 个激光脉冲局部作用于样品表面，形成 研究结论要点
了弹坑（受损木材表面）深度，而且在早材区相比 总之，通过此次研究并对相关的数据结果进行了分

在晚材区更为明显。 析，可以总结出以下要点：
这意味着，早材区较薄的木材细胞壁层比晚材 （1）本研究采用激光诱导击穿光谱法（LIBS）
区的细胞壁更容易受损。考虑到晚材样品的弹坑直 技术，主要识别了用氧化石墨烯浸渍的木材中的碳
径通常约为 100 微米，早材样品约为 300 微米，我 和氧元素。所使用的方法使我们能够表征因木材浸

们可以得到初步结果，经过 20 次激光照射后，晚材 渍方法不同，各元素产生的信号强度存在差异。
松木的平均总（有效）烧蚀体积为 0.4 立方毫米， （2）在早材细胞区域的近表层，识别出了来自
早材约为 8.8 立方毫米（计算中我们假定弹坑为圆 碳和氧元素的更高强度信号。在采用无压超声法浸
柱形）。 渍的木材表面，所测元素的信号强度较低，这可能

对测量所得的傅里叶变换红外光谱（FTIR）进行 表明木材近表层细胞结构中正在发生分解过程。
比较，以展示采用单真空法用氧化石墨烯浸渍的木 （3）尽管在激光诱导击穿光谱法（LIBS）技术
材（GO）而发生的变化。 研究中，无压浸渍木材的信号强度较低，但在傅里
-
由于木材中纤维素含量较高，因此对木材用氧 叶变换红外光谱（FTIR）研究中，在 2500 - 3600 cm ¹
化石墨烯浸渍后结构变化的分析与纤维素参数相关。 范围内注意到吸光度略有增加。
对与结晶和无定形结构相关的区域（峰值）进行了 （4）可以假定，这些变化是由于氧化石墨烯层
比较；在此基础上，确定了所使用的氧化石墨烯对 沉积在木材表面（-OH 和 - CH2 基团的作用）所致。
木材结构的影响。 显微镜检查表明，木材表层细胞中存在氧化石墨烯

横向有序指数（LOI）参数代表纤维素中有序排 薄片。
列的区域，在这种情况下，它可能表明氧化石墨烯 注：羟基（oxhydryl）是一种常见的极性基团，
薄片的排列方向与纤维素链垂直。所有样品的氢键 化学式为 -OH；亚甲基 (-CH2-) 作为基团连接在更大
强度（HBI）参数均未发生变化，这表明在施加氧化 的分子中，赋予分子特定的性质。

石墨烯层后并未形成氢键。 基于这些研究，可以明确的是与傅里叶变换红
表面改性是在 22/28 摄氏度下进行的，所以对 外光谱（FTIR）方法相关联的激光诱导击穿光谱法
于松木基材 （对照样品） 来说， 这些条件较为温和。 （LIBS）技术可用于识别经各种浸渍方法处理后木
这样的沉积方法可能不会对表面产生显著影响。 材表层发生的变化。

亚洲木工业 二零二五年三月至四月份 49