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www.epochtimes.com 般的 MOF，原因是 CALF-20 拥有出色的优先捕获二
论文中提到，这次实验选用 CALF-20 来带替一

氧化碳和不易吸收水汽、氮气的特点。另外 CALF-20
还有高抗水性和可扩展的性能，且能长期在湿酸性
的环境中依然保持良好性能。
另外，科学家们为了评估去木质素的木材（d-

Wd）、CALF-20 和 Wd-CALF-20 复合材料的晶体性质，
将这些物体放入 800°C 的高温还境下进行热稳定性
评估。在 100°C 的情况下，所有样品都会失去 5% 至
10% 的重量，其原因是水分的释放。当环境温度提

升至 320°C 时，d-Wd 开始出现分解现象，而 CALF-
基于新工艺技术让木材坚固 20 和 Wd-CALF-20 则在 380°C 左右开始快速分解和失

耐用性与环保性显著提升 重，这表明 CALF-20 比普通的 d-Wd 更耐高温。
为了证明 Wd-CALF-20 具有较优异的机械性能，
以材料科学闻名的美国百年老校 —— 莱斯大学（Rice 对其进行拉伸和压力实验，发现 Wd-CALF-20 拥有比

University），将木材处理成含有多孔结晶的新复合材 d-Wd 更强的拉伸模量和强度。Wd-CALF-20 可以承受
料，不仅能吸收空气中的二氧化碳，还能增强机械 高达 75MPa 的压力，但 d-Wd 只能承受 50MPa 的压力。

性能变得更坚固。即可将捕捉的二氧化碳压入木材 报告中还提到，若对 Wd-CALF-20 复合材料进一
当中，使木材变得更加坚固耐用且环保。该项研究 步压缩、致密化，将获得更好的机械性能。
成果 2023 年 2 月发表在 ScienceDirect 网站的《细胞 莱斯大学材料科学和纳米工程的研究人员、该
报告物理科学》期刊（Cell Reports Physical Science）上。 研究的主要作者苏摩婆 ‧ 罗伊（Soumyabrata Roy）
木材主要由纤维素、半纤维素和木质素这三种 向莱斯大学新闻室解释说，“ 普通的 MOF 在不同的

成分构成。研究人员为了增加木材中的毛细孔率， 环境条件下都不是很稳定，在于它们很容易受潮，
将木材放入氢氧化钠（NaOH）和亚硫酸钠组成溶液 因此不少人不希望它们出现在结构材料中，但 CALF-
中，去除木材中的木质素使其变成无色。随后使用 20 却能够在各种环境条件下使用。”

漂白剂或双氧水去除半纤维素，最终留下木头中的 莱斯大学材料科学助理教授穆罕默德 ‧ 拉赫曼
原始纤维素，让木头变成亮白色，且体积缩小至原 （Muhammad Rahman）也对莱斯大学新闻室表示，“ 普
本的 50%。 通的木材是一种可持续、可再生结构材料，而我们
接下来，他们将处理过的木材泡在 CALF-20 类 的工程木材则比那些普通未经处理的木材拥有更高
型的金属有机骨架（MOF）溶液当中，并放到 80°C 的强度。金属或水泥等结构材料的制造是工业碳排

的环境下进行真空干燥过夜，以实现 CALF-20 结晶 放的主要来源，就使用的物质和加工副产品而言，
微粒存留在木头孔隙当中，变成 Wd-CALF-20 复合材 我们的工艺更简单且更环保。”
料。此时，木头的体积会缩小，并从亮白色变成乳 目前该项实验已经获得美国空军研究实验室的

白色状态，能够开始捕捉空气中的二氧化碳。 支持。

12 亚洲木工业 二零二三年三月至四月份