碳化温度对应压木细胞结构与化学成分的影响

摘要：

以樟子松的应压区和对应区木材为原料,探究碳化温度对两者结构与化学成分的影响,为应压木在炭材料领域的应用提供理论基础.利用高温管式炉在氮气保护下碳化,设置220,375,600和900℃4个温度,计算两类木材的碳化产率,并采用扫描电镜、红外光谱和X射线衍射仪研究细胞壁结构、化学官能团和晶体结构在不同碳化温度下的变化.应压木炭材料产率高于对应木,碳化产率随碳化温度升高而降低;375℃时应压木出现细胞收缩和局部破裂,而对应木则表现为较为光滑的炭材料断面;900℃时应压木细胞壁破裂严重,细胞壁上出现类似微晶的颗粒状物质,对应木细胞收缩明显且细胞间隙增大,但还保持细胞结构.红外光谱显示,在低于375℃时两类木材均出现半纤维素和纤维素的热降解,木质素骨架结构也发生变化.随着碳化温度的升高,木质素苯环骨架降解重构,有石墨化趋势.X射线衍射分析表明:220～375℃时木材组织中的晶体结构被破坏,600～900℃时出现新的晶体构型.应压木与对应木对于碳化温度的响应是不同的.碳化过程中,应压木更容易出现细胞收缩、细胞间隙增大、细胞壁破裂等,有利于制备规则序态结构和石墨化的炭材料.

关键词：樟子松、应压木、碳化、细胞壁结构、化学成分

所属期刊栏目：7

分类号：S781.29(森林采运与利用)

资助基金：江苏省林业科技创新与推广项目LYKJ202020

在线出版日期：2022-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：52-57