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MIL-100(Fe)处理杨木的阻燃性能研究

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[目的]为提高木材的阻燃抑烟性能，本研究采用金属有机框架材料(MOF)作为新型阻燃剂，选用MIL-100(Fe)处理木材，制备一种绿色环保的阻燃材料，旨在为木材阻燃提供新思路。[方法]以MIL-100(Fe)为阻燃剂，采用常压浸泡(W-JP组)和真空加压浸渍(W-JZ组)两种方法，在木材体内原位合成MIL-100(Fe)。利用扫描电子显微镜、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱分析处理材形貌结构;采用氮气吸附法对处理材的孔隙结构进行表征;采用极限氧指数、热重测试、锥形量热测试评估处理材的热稳定性和阻燃抑烟性能;最后采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱对残炭进行形貌结构表征并进行机理分析。[结果]两种处理方法均可在木材内原位合成MIL-100(Fe)，其中W-JZ组有更多的MIL-100(Fe)前驱体溶液进入木材内部并完成结晶，质量增长率达24。36％，形成的晶体结构更完整均匀，尺寸更小。MIL-100(Fe)处理材表现出良好的热稳定性，其中W-JZ组残炭率提升了39。99％，热质量损失速率峰值降低了26。47％。MIL-100(Fe)处理材的总热释放量和总烟释放量降低，阻燃抑烟性能良好。MIL-100(Fe)发挥凝聚相与气相阻燃作用。其分解过程中可释放不可燃气体稀释可燃气体浓度，同时利用多级孔结构吸附烟气。分解后形成的Fe3O4催化木材脱水反应生成致密的炭层，阻止热量和氧气的传递及可燃性挥发产物的释放。[结论]本研究采用MIL-100(Fe)阻燃剂处理木材，有效提高了木材的热稳定性与阻燃抑烟性能，丰富了现有木材阻燃体系。
Flame retardant properties of MIL-100 (Fe) treated poplar wood

wood flame retardantfast-growing poplar woodin-situ synthesismetal organic framework material (MOF)

曹婷、张晔、孙子清、王明枝

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木质材料科学与应用教育部重点实验室,北京林业大学材料科学与技术学院,北京 100083

木材阻燃 速生杨木 原位合成 金属有机框架材料(MOF)

中央高校基本科研业务费专项

2019JQO3013

2024

10.12171/j.1000?1522.20230225

北京林业大学学报
北京林业大学

北京林业大学学报

CSTPCD北大核心
影响因子：1.237
ISSN：1000-1522
年,卷(期)：2024.46(1)
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