中文摘要：

针对目前调湿材料普遍存在吸湿容量低、对湿度变化响应慢，以及调湿作用机理不甚明了的问题，以一种天然高分子多糖为主要研究对象，设计材料结构，采用与具有特殊一维纳米管道结构矿物微纤复合、微致孔技术二次致孔的方法结合适度化学交联，制备新型高效调湿材料，使其具有高吸湿容量、快速吸放湿响应的特点。分析不同制备方法对材料结构与性能的影响，确定出实现材料结构性能可控的工艺条件。并以程序升温脱水-色谱(TDP-GC)法等综合测试研究材料的调湿性能，进而深入探讨其高吸湿容量、快速响应的作用机理。项目预期揭示高效调湿材料对环境湿度变化的响应机理，实现制备出具有优异调湿性能的调湿材料的目标，建立起材料结构设计、制备过程与最终性能相结合的机理模型。项目的研究成果对于实现室内环境的绿色生态节能调控，满足博物馆、展览馆等特殊存放环境的需要具有重要意义，可以为调湿材料的结构设计与性能实现提供科学依据。

结论摘要：

本项目自2012年1月获得资助，经过三年来的研究，按计划完成了项目研究指标，研究项目过程中共发表SCI收录论文2篇，EI收录论文6篇，国际会议论文1篇，共申请相关国家发明专利28项，其中获得授权国家发明专利21项。研究结果概括如下 项目以制备具有高吸湿容量、快速吸放湿响应的高效调湿材料并研究其结构、作用机制、调湿性能为目标，以天然高分子多糖魔芋葡甘聚(KGM)等为基材，进行多种方法的改性，包括接枝共聚上亲水性单体、加入天然纳米矿物微纤、二次致孔、微球化改性等，从而制备出具有不同结构的目标调湿材料基材，并且在此基础上，开发了多种具有一定应用前景的调湿产品，包括调湿粉末、调湿球、调湿纸、调湿纸板、多功能包装纸等；并利用不同表面活性剂模板法制备多种改性介孔二氧化硅调湿粉及球，使目标材料的结构更稳定。采用BET、FTIR、SEM、TEM、XRD、吸放湿测试等手段对这些目标材料进行了结构与性能的系列研究。研究发现采用不同方法制备的调湿材料各有特点，基本达到了湿容量高、吸放湿速率大的目的。其中天然纳米矿物微纤的加入对材料的吸湿性能影响不大，但对放湿性能影响较大，能一定程度上起到水分通道的作用，提高材料对环境湿度变化的响应速度，但这种作用受制备工艺影响大，很容易被高分子堵塞；接枝共聚上亲水性单体后材料的吸湿量明显提高；二次致孔法对吸湿性树脂的吸放性性能影响显著，能显著提高其湿容量和吸放湿响应，但该工艺在目前的共混体系中作用不明显，需进行进一步的探讨；KGM经过微球化改性处理后，吸放湿性能显著提高，材料对于环境湿度变化响应快。介孔二氧化硅经铝化、不同工艺改性后，湿容量、调湿性能都得到提高，可以通过控制孔道结构实现不同目标湿度的湿度调控；各种材料的调湿作用机理不同，对于其中的复合体系，因为成分复杂、制备工艺影响大，难以实现一一对应的各级比较分析研究。将制备得到的部分调湿材料应用于中国丝绸博物馆和西班牙马德里国家装饰艺术博物馆丝绸文物展柜中，实现了对丝绸文物展示空间相对湿度的有效调控。 项目的研究成果对于实现室内环境的绿色生态节能调控，满足博物馆、展览馆等特殊存放环境的需要具有重要意义，可以为调湿材料的结构设计与性能实现提供科学依据。