-
题名气凝胶型轻木基复合材料的研究进展
被引量：4
- 1
-
-
作者
刘颖
黄艳辉
刘贤淼
-
机构
北京林业大学材料科学与技术学院
国家林业和草原局国际竹藤中心
-
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第15期199-207,共9页
-
基金
林业公益性行业科研专项经费(201504610)。
-
文摘
轻木(Ochroma pyramidale)是一种天然生物质材料,具有成本低廉、含量丰富、可再生、可生物降解等优势,还具有密度低、质量轻、孔隙度高、生长速度快等特点。除此之外,它还具备多孔、层次化的物理结构,且尺寸稳定性好、容易加工。近年来,利用这些优点,采用简单有效的自上而下的处理方法,如细胞壁膨化、干燥等步骤,可以得到一种比表面积大、孔隙率高、力学性能优异且具备可调多级孔结构的海绵状材料。这种结构与传统气凝胶多孔道结构以及海绵的结构非常相似,因此将其称为气凝胶型轻木,也称为木海绵(WS),它不仅能克服传统气凝胶力学性能差、制备过程复杂、能源消耗高、环境友好性差等缺陷,而且通过一系列功能化处理,可被赋予多种新的功能,进而用于制备可生物降解的气凝胶型复合材料,并且有助于缓解能源危机和环境污染问题,这使得轻木成为现阶段生物基气凝胶型复合材料研究者的新宠。本文从天然轻木的微观构造及化学成分出发,介绍了生物基气凝胶型轻木基复合材料的特点,归纳了其制备方法,详述了其现阶段在油水分离、透明材料、储能材料等领域的研究进展,最后针对气凝胶型轻木基复合材料在制备和应用等方面存在的问题提出了建议,以期为气凝胶型轻木的高附加值利用提供理论参考。
-
关键词
天然轻木
木海绵
气凝胶型复合材料
自上而下
功能化改性
-
Keywords
natural balsa wood
wood sponge
aerogel-type composite material
top-down
functionalization modification
-
分类号
TB34
[一般工业技术—材料科学与工程]
-
-
题名高强水稳定的木基生物塑料制备及性能
- 2
-
-
作者
刘子丰
沈震
宋光辉
陈偲
陈阁谷
彭锋
-
机构
林木生物质化学北京市重点实验室(北京林业大学)
-
出处
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第4期105-111,共7页
-
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(22208023)
北京市科技新星计划资助(Z211100002121099、20220484214)
+1 种基金
博士后创新人才支持计划(BX20200061)
林业工程与森林培育学科创新引智基地2.0项目(BP0820033)。
-
文摘
石油基塑料制品滥用引发的“白色污染”严重危害自然环境和人类的身心健康,基于林木生物质资源的木基生物塑料因其具备生物可降解性和可持续发展性成为替代传统塑料的首选。利用天然轻木(Ochroma lagopus)的三维多孔结构和定向排列的纤维素纤维,原位交联聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)后热压制备木基生物塑料,并探究不同PAE含量对木基生物塑料干强度和湿强度的影响。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射分析(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)试验结果表明,PAE的成功引入以及密实化处理使木基生物塑料多孔结构消失,材料内部呈现出紧密且定向排列的木质纤维,有利于提高木基生物塑料的机械强度及水稳定性。力学性能研究结果表明,PAE质量分数为10%的木基生物塑料有优异的干强度(289 MPa),是天然轻木的26倍;湿强度达到161 MPa,是天然轻木的15倍。研究表明,PAE与纤维素发生共交联反应形成的酯键对木基生物塑料的湿强度提高起到关键作用。生物降解试验结果表明,相比商业塑料,木基生物塑料具有良好的可降解能力,浅埋土壤5个月内可完全降解,对减少“白色污染”具有现实意义。本研究的木基衍生材料制备方式简单,具有优异机械性能、水稳定性和可降解性的木基生物塑料在替代石油基塑料方面具有潜在应用前景。
-
关键词
天然轻木
PAE
木基生物塑料
高强水稳定
-
Keywords
natural balsa wood
PAE
wood-derived bioplastic
high-strength and water stability
-
分类号
TQ321
[化学工程—合成树脂塑料工业]
-
