近日，材料科学与技术学院植源生物质热处理团队在酸性环境调控毛竹材的水分诱导变形领域中提出了全新案例分析，研究成果以“Understanding how acidic environments regulate moisture-induced deformation of bamboo: A case study of hydrochloric acid and zinc chloride”为题发表于中国科学院一区TOP期刊《Chemical Engineering Journal》（IF：13.3）。

竹材作为一种多孔生物聚合物，具有结构可控、易获取、可持续的优势。但由于其在潮湿条件下对尺寸变化的敏感性，高强度竹基复合材料的开发受到阻碍。与传统热处理无法避免的高能耗和低效率不同，看似不利的酸性环境已被用来阐明其在减轻竹子吸湿变形方面的潜力。然而，酸性条件如何复杂地影响竹子的吸湿性能和吸湿变形尚不清楚。本研究以盐酸和氯化锌为代表性的Brønsted-Lowry酸和Lewis酸，探索酸性环境调控竹子吸湿变形的潜在机制。提出了一种多维调控机制来解释酸对吸湿变形的调控。在宏观尺度上，经酸处理的样品吸湿性降低了6.83%，吸湿后体积膨胀降低了2.25%。在细胞尺度上，酸性物质不仅均匀地渗透到竹材内部，而且渗入木质纤维素的细胞壁，增强与多糖的化学键合，促进木质纤维素的重组和交联。在分子尺度上，酸处理显著影响木质纤维素细胞壁结构的降解和重塑。降解和重塑程度的差异导致亲水基团的增加和减少，由此产生的加剧和缓解变形之间的平衡是理解宏观水分诱导变形机理的关键。总之，酸处理是一种简便、节能、高效的工艺，是减少对化学品依赖、促进可持续发展的循环经济模式的一部分。

上述研究成果第一作者为材料科学与技术学院博士研究生张天放，通讯作者为伊松林教授和何正斌教授，北京林业大学为第一完成单位。

本研究得到国家重点研发计划项目（2023YFD2201402）、中央高校基本科研业务费专项资金（BLX202235）、中央高校基本科研业务费专项资金（BFUKF202315）和国家留学基金委项目（202306510067）的资金支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.160912