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High-performance cellulose-based engineering materials derived from coconut shell
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DOI：10.1016/j.compositesb.2025.112785.png)
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摘要
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基于纤维素的材料因其对环境的影响小和碳排放低，正作为石油衍生物的可持续替代品而受到关注。然而，纤维素基材料固有的局限性，如质地软、形状不规则和易燃性，阻碍了其在工程领域的更广泛应用。在此，我们提出了一种“提取-强化-重组”策略，通过在从废弃椰壳中提取的胶囊状纤维素单元上原位生长ZrO2强化相，开发可再生和高性能的纤维素/氧化锆（Zr@CSU）复合块体材料。重组的Zr@CSU块体不仅显示出与天然椰壳相似的微观结构，还因构建单元间微晶界面的强化而具有增强的力学性能。Zr@CSU块体的弯曲强度为101.86 MPa，模量为14.15 GPa，断裂韧性为1.48 MPa·m^(1/2)。此外，氧化锆增强组分使Zr@CSU具有更低的热释放速率（HRR）峰值和总热释放量（THR），表现出优异的阻燃性能。此外，不同尺寸的可规模化Zr@CSU块体可轻松组装，并具有良好的可加工性。该可持续方法为减少生物质残留物和碳排放、从可再生资源中创造高价值工程材料提供了途径。
期刊
IF:
14.2
论文数:
1.2W
被引数:
8.9W
机构
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