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  隔熱材料被廣泛應(yīng)用于建筑熱管理和制冷設(shè)備等領(lǐng)域，是構(gòu)建低碳生活的一個(gè)重要組成部分。目前市面上主流的隔熱材料主要有石油基材料（聚苯乙烯、聚氨酯等）和無機(jī)材料（玻璃纖維等）。從纖維素和木材這類可再生資源也可制備隔熱材料，但因其較差的隔熱性能和必須額外添加阻燃劑以實(shí)現(xiàn)消防安全，目前在市面上只有不到5%市場占有率。

圖1 從低成本木纖維（化學(xué)機(jī)械熱磨漿CTMP）制備防火隔熱材料 

  通過一步氨基磺酸/尿素低共融體系實(shí)現(xiàn)了木質(zhì)纖維的“類加成”反應(yīng)，提升了表面電荷密度從而促進(jìn)了納米木質(zhì)纖維的低能耗、高產(chǎn)率（~151%）制備，并最大限度減少了副產(chǎn)物的生成。有趣的是，通過一步低共融體系原位引入的帶電硫酸銨基團(tuán)（高達(dá)3.53 mmol/g）同時(shí)給木質(zhì)纖維提供了優(yōu)異的阻燃性。這使得其自組裝形成的多孔氣凝膠（圖2）的極限氧指數(shù)（LOI）達(dá)到了35.3%，在不需要進(jìn)行額外阻燃劑處理的情況下表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性（圖3）。其宏觀導(dǎo)熱系數(shù)在31-32 mW/m?K區(qū)間，與市面主流隔熱材料性能相當(dāng)（圖3）。

  該工作以“Developing flame-retardant lignocellulosic nanofibrils through reactive deep eutectic solvent treatment for thermal insulation”為題發(fā)表在《Chemical Engineering Journal》上（Chemical Engineering Journal, 2022, 445, 136748）。文章第一作者是加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)博士后朱曄凌博士。該研究得到加拿大聯(lián)邦自然科學(xué)與工程基金委（NSERC）和不列顛哥倫比亞省林業(yè)部的共同支持。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.136748