苯丙氨酸衍生物诱导SiO2矿化杉木复合材的制备及性能研究
简介:基于仿生物矿化原理,以苯丙氨酸衍生物作为模板剂和诱导剂,将其接枝到杉木细胞壁上,结合溶胶-凝胶法,诱导多羟基SiO2在杉木细胞壁上有序沉积,并调控其结晶形态,实现对杉木力学性能的协同增效作用.结果表明:苯丙氨酸衍生物诱导SiO2矿化杉木的方式分为化学结合(细胞壁)和物理沉积(细胞腔)两种方式,其中,化学结合是通过苯丙氨酸衍生物与杉木形成的富含矿化位点的有机膜,诱导SiO2的成核结晶与有序沉积,生成了棒状SiO2,这种形态的SiO2有效地支撑了木材结构,分散了外力;矿化后木材的顺纹抗压强度、抗弯强度、弹性模量、抗压强重比和抗弯强重比分别为 49.76 MPa、65.14 MPa、8 010.83 MPa、1 777.14 N·m/kg、2 326.43 N.m/kg,较空白组杉木分别提升了 54.29%、27.20%、20.16%、32.26%和 9.03%.展开
资助基金:国家自然科学基金;32171708;国家自然科学基金;31770606;国家重点研究发展计划项目
在线出版日期:2025-02-28 (网站首发日期)