分析顯示，開(kāi)發(fā)可持續(xù)的金屬和水泥替代品很重要，因?yàn)榻ㄖ锏慕ㄔ旌褪褂谜既藶闇厥覛怏w排放的40%以上。

木材的三種主要成分是纖維素纖維，為材料提供強(qiáng)度，木質(zhì)素(賦予木材顏色的芳香生物聚合物)和半纖維素，這是一種多糖基質(zhì)，可以增強(qiáng)細(xì)胞壁。木材的機(jī)械性能源于纖維素纖維，而木質(zhì)素是聚合物基體，它固定纖維素纖維并將負(fù)載轉(zhuǎn)移到纖維素上。

為了創(chuàng)造他們的增強(qiáng)產(chǎn)品，萊斯大學(xué)的團(tuán)隊(duì)開(kāi)始從木材中去除木質(zhì)素。一旦木質(zhì)素通過(guò)簡(jiǎn)單且“無(wú)害環(huán)境”的兩步化學(xué)處理被提取出來(lái)，材料就會(huì)變成無(wú)色的。然后，研究小組使用漂白劑或雙氧水去除半纖維素，最后將去木質(zhì)素的木材置于含有MOF稱為Calgary框架20 (CALF-20)的微粒的溶液中。與許多現(xiàn)有的MOF不同，CALF-20可以應(yīng)對(duì)水分，同時(shí)還能吸收二氧化碳。拉赫曼說(shuō)，含有10% CALF-20的功能性木材在室溫下可以捕獲0.45 mmol/g二氧化碳。

拉赫曼解釋說(shuō)，由于纖維素比木質(zhì)素強(qiáng)得多，當(dāng)木質(zhì)素從木材中取出后，這種材料被壓縮后會(huì)顯示出更好的機(jī)械性能。當(dāng)加入了MOF(它比木質(zhì)素更強(qiáng)更硬)，根據(jù)復(fù)合材料的混合規(guī)則，木材- MOF復(fù)合材料的性能變得更好。”

然而，為了推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，研究小組承認(rèn)，確定封存過(guò)程并進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)分析將是很重要的，這些分析可以闡明這種材料是否可擴(kuò)展和商業(yè)可行性。