天然木材的功能化及其应用进展

作     者：黄薇 李红强 官航 冯海洋 韦业 古孜努尔·阿巴白克力 赖学军 曾幸荣 HUANG Wei;LI Hongqiang;GUAN Hang;FENG Haiyang;WEI Ye;GUZINUER Abbaikeli;LAI Xuejun;ZENG Xingrong

作者机构：华南理工大学材料科学与工程学院广州510640 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2022年第36卷第18期

页      面：220-226页

核心收录：

学科分类：082902[工学-木材科学与技术] 07[理学] 08[工学] 070305[理学-高分子化学与物理] 0829[工学-林业工程] 0703[理学-化学] 

基　　金：广东省自然科学基金(2018A030313884) 国家级大学生创新创业训练计划(202010561006) 华南理工大学学生研究计划(X20201056102) 

主　　题：天然木材 分级多孔结构 功能化 

摘      要：现代工业和经济的快速发展消耗了大量的石油及石油基材料,导致碳排放问题日益凸显,并使生态环境污染问题越发严重。开发并利用各种绿色的生物质功能材料以部分代替通过石油衍生而来的聚合物基材料是解决该问题的有效应对措施之一。天然木材作为一种重要的可再生资源,具有来源丰富、价格便宜且对环境友好的特点,其功能化符合可持续发展理念并在多个领域展现出巨大的应用潜力,引起了国内外科研工作者的密切关注。木材本身主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,并具有层次分明、构造有序的多尺度分级结构。独特的分级多孔结构及其各向异性不仅可以实现木材自身营养物质和水分的运输,还为其功能化设计提供了良好的基础。近年来,研究者们通过化学洗涤、冷冻干燥、表面改性、高温碳化等手段对天然木材进行功能化,以赋予其超疏水性、光热转换能力、光学透明性、导电性等,制得具有功能性的木材基材料,大大提高了木材的产品附加值,并进一步拓宽了木材的实际应用领域。本文首先介绍了天然木材的结构和成分,然后综述了近年来木材功能化及其在油水分离、海水淡化、节能建筑、柔性电子等领域中的应用进展,最后总结了目前天然木材功能化及应用所面临的一些技术难题,并对其未来的发展方向及前景进行了展望。