Microwave-Assisted Heat Treatment for Sustainable Wood Modification: Enhanced Dimensional Stability and Selective Control of Volatile Organic Compound Emissions

挥发性有机化合物 废物管理 材料科学 化学工程 热稳定性 表面改性 环境科学 化学 有机化学 环境化学 工程类
作者
Yuhan Li,Jingjing Gao,Bo Wang,Zhengbin He,Zhenyu Wang,Songlin Yi
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:13 (29): 11557-11568 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.5c04257
摘要

Conventional air heat treatment (Air-HT) suffers from low energy efficiency and excessive volatile organic compound (VOC) emissions, limiting its sustainable implementation. This study evaluates microwave-assisted heat treatment (Mic-HT) of Afrormosia wood at 160, 180, and 200 °C as a sustainable alternative. The results showed that Mic-HT can reduce energy consumption by 10.26%–15.16% relative to Air-HT. At 180 °C, this process significantly enhanced mass loss (75.37% increase) and reduced equilibrium moisture content (4.06% decrease) compared to Air-HT. The treatment improved dimensional stability by 20%–42%, resulting in equivalent dimensional stabilization at lower temperatures (M180 ≈ A200). Mic-HT induces anisotropic color changes in transverse darkening at lower temperatures and intensified chromatic alterations at higher temperatures (L*, a*, and b* values at 200 °C exceeding Air-HT by 7.71%, 21.94%, and 26.17%, respectively). VOC profiling revealed a fundamental transition from aldehyde-dominated to phenol-dominated emissions (>40% total VOCs), suppressing straight-chain aldehydes (>99%) and reducing VOC complexity by 60% at 180 °C. Under the combined action of thermal, nonthermal, and selective effects, Mic-HT enables energy-efficient wood modification with enhanced dimensional stability, anisotropic coloration, and selective emission control. This approach supports sustainable, emission-controllable wood processing aligned with carbon neutrality objectives.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Gre发布了新的文献求助10
1秒前
满鑫完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
深情安青的应助被yuanjie采纳,获得10
4秒前
GreenT完成签到,获得积分0
4秒前
adasadc完成签到,获得积分10
4秒前
wjw完成签到,获得积分10
5秒前
ZHANG完成签到,获得积分10
5秒前
123完成签到,获得积分10
5秒前
荔香芝士椰奶完成签到,获得积分10
7秒前
12138发布了新的文献求助10
7秒前
劉紹慶完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
ly完成签到,获得积分10
11秒前
麟听完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
三冬四夏完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
在水一方的应助被oio778采纳,获得10
15秒前
威武寒珊发布了新的文献求助10
15秒前
黄如懿完成签到,获得积分10
16秒前
莫比乌斯郇完成签到,获得积分10
16秒前
王若琪完成签到 ,获得积分10
17秒前
XRQ完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
苹果南烟完成签到,获得积分10
18秒前
白鱼neko完成签到 ,获得积分10
18秒前
泰山球迷完成签到,获得积分10
20秒前
快乐的冬卉完成签到,获得积分10
20秒前
你的微笑我舍不得完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
魔幻若血完成签到,获得积分10
21秒前
yjj完成签到,获得积分20
23秒前
Zzz完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
田奋完成签到,获得积分10
23秒前
七听发布了新的文献求助10
24秒前
落后钢铁侠完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7901184
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9408122
关于积分的说明 20879291
捐赠科研通 7503852
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3360604
关于科研通互助平台的介绍 2499008
邀请新用户注册赠送积分活动 2390616