Catalytic heat treatment of wood with exogenous phosphoric acid: Enhancing thermo-chemical modification efficiency and fire resistance
Notice bibliographique
Résumé
Heat treatment is an eco-friendly technique for improving wood properties without chemical additives. However, conventional heat treatment (CHT) typically requires high temperatures and long durations, offering limited enhancement in fire resistance. This study investigates an efficiency-enhanced acid-heat treatment (AHT), examining the effects of exogenous phosphoric acid concentration, temperature, and holding time. Results reveal that exogenous acid serves as a catalyst, accelerating wood degradation at 120–180°C and promoting carbonization at 285–325°C. AHT significantly reduces moisture absorption and enhances fire resistance. The mass loss of AHT 0.5–180–1 wood (0.5 mol/L acid pretreated and 180°C heat-treated for 1 h) was 5.67 %, nine times greater than that of CHT 180–2 wood (180°C heat-treated for 2 h), despite a 50 % shorter duration. Increased reducing sugar content during AHT confirms acid-catalyzed hemicellulose degradation, while higher residual mass after pyrolysis suggests improved thermal stability. Under mild AHT conditions (0.05 mol/L, <180°C), mechanical strength was preserved, while the limiting oxygen index increased and smoke density decreased. In contrast, under severe AHT conditions (0.5 mol/L, 180°C), the heat release rate, total heat release, and fire growth index decreased by 35.55 %, 35.57 %, and 56.76 %, respectively, compared to CHT 180–2 . Among influencing factors, acid concentration had the greatest impact on mechanical and fire-resistant properties, followed by temperature and holding time. Overall, mild AHT conditions are recommended to balance fire performance enhancement with structural integrity and energy efficiency. These findings provide insight into AHT mechanisms and demonstrate its potential as a sustainable and effective wood modification approach for enhancing fire performance while minimizing structural compromise. ● Acid-induced heat treatment improving modification efficiency and wood fire resistance was proven. ● Both acid impregnation and acid-heat treatment significantly enhanced the thermal stability of wood. ● The catalytic effect of exogenous phosphoric acid on the wood heat treatment and pyrolysis processes was demonstrated.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».