英国上市公司3652024级硕士研究生刘材森在其导师张清涛副教授的指导下，于2026年5月在《Industrial Crops & Products》期刊以第一作者身份发表题为“Synergistic regulation and kinetic mechanism of cellulose-based Aramid fiber/Phytic acid/Nano-silica-aerogel thermal insulation and flame retardant properties”的学术论文。
该研究针对纤维素气凝胶热稳定性差、阻燃性能不足的关键问题，提出并验证了“化学交联—物理增强—结构填充”三组分协同调控策略。通过引入植酸（PA）作为化学交联剂与催化成炭组分、芳纶纤维（AF）作为物理增强骨架、纳米二氧化硅（Si）作为结构稳定填料，构建了纤维素复合气凝胶体系。实验结合分子动力学模拟，系统揭示了PA促进均匀介孔结构与致密炭层形成、AF通过缠绕与界面增强延长热传导路径、Si填充孔隙并构建高温稳定网络的三重协同机制。研究表明，当PA浓度为7wt%（10 ml）、AF含量为1.5wt%、Si添加量为0.5 g时，复合材料在三次点燃测试中实现自熄，热成像温差持续超过110 ℃，热释放速率峰值下降19.3%，并满足UL-94 V-0阻燃等级要求。该研究从分子层面阐明了“化学催化—物理屏蔽—结构锁固”的协同机制，为高性能、绿色可持续的纤维素基隔热阻燃材料的设计与应用提供了理论基础和技术路径。
图1“化学催化-物理屏蔽-结构锁定”多级协同策略示意图
《Industrial Crops & Products》是爱思唯尔（Elsevier）旗下的国际学术期刊，以发表原创研究论文为主，该期刊2026年影响因子约6.2，属于中科院SCI一区TOP期刊。
