在双碳背景和绿色建筑材料需求日益增长的推动下，天然高分子材料受到越来越多关注。木质纤维素作为地球上最丰富的可再生资源之一，兼具低碳、可降解与可加工等多重优势，正在成为构建绿色建筑和可持续材料体系的重要候选。然而，其固有的可燃性限制了其在火灾敏感场合的广泛应用，阻燃性能提升成为实际推广过程中的关键科学问题。

  近日，不列颠哥伦比亚大学姜锋教授团队在《Progress in Materials Science》上发表综述文章，系统梳理了近年来木质纤维素基材料阻燃研究的核心进展，从材料燃烧机制、阻燃剂体系到构筑策略与未来展望，构建了清晰的研究图谱。

  文章首先从燃烧行为出发，深入剖析了木质纤维素热解的多阶段过程，包括脱水、挥发、裂解与炭化等核心反应。根据燃烧过程中不同反应阶段，阻燃机制可被划分为凝聚相（热屏蔽）与气相（自由基抑制、气体稀释）两类，这一机制框架为后续阻燃剂的设计提供理论基础。

图1：木质纤维素燃烧过程和阻燃机理。

  在阻燃剂设计方面，文章依照构成元素类型将各类阻燃剂逐一讨论其作用机制及代表性应用。作者特别强调了多种元素的协同构效设计以及新型复合策略在提升阻燃效率和热稳定性方面展现出优异潜力。

图2：阻燃元素及常见阻燃剂。

  为进一步提升木质纤维素阻燃材料的综合性能，文章重点介绍了近年来新兴的功能整合与结构优化策略，包括层层组装、溶胶-凝胶、浸渍、化学接枝、自组装等方法在提升阻燃效率、稳定性和耐久性方面的作用。同时也深入讨论了在环保法规趋严与绿色化趋势驱动下，新兴阻燃体系所面临的可持续性挑战。

  除了阻燃效率和结构稳定性，作者也特别强调了材料绿色性与可持续性的重要性。随着环保法规日益严格，开发低毒、生物基、无卤的阻燃体系已成为研究趋势。未来，构建具有“协同机制 + 多功能整合 + 可持续来源”的阻燃结构，将是推动木质纤维素材料走向工程应用的关键路径。此外，综述还提出了未来研究亟需关注的问题，如高效评价方法体系的建立、结构-性能-环境三者之间的平衡优化、多组分协同作用机制的深入理解等，为该领域后续研究提供了有价值的讨论。

  该综述文章以题为“Flame-Retardant Strategies for Lignocellulose: Recent Progress and Prospect”的研究成果，近日发表在国际著名期刊《Progress in Materials Science》（DOI:10.1016/j.pmatsci.2025.101529）上。文章由不列颠哥伦比亚大学Sustainable Functional Biomaterials Lab博士生（Huayu Liu）担任第一作者，姜锋（Feng Jiang）教授和朱晔凌博士为通讯作者。

  全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079642525001070#ab005