曹梦丹，张雪霞，任文庭，朱家伟，王汉坤，徐皓诚，余雁*

(1. 国际竹藤中心，北京 100102；2. 国家林业与草原局/北京市共建竹藤科学与技术重点实验室，北京 100102；3. 福建农林大学材料工程学院，福州 350108)

竹材是一种重要的可再生资源，综合力学性能优异，但也存在易霉变腐朽、横向渗透性差、较难胶合、易于开裂等缺陷，严重制约其使用。将改性试剂浸注到竹材中，使其与细胞壁中的羟基发生反应，占据或封闭细胞壁中的纳米孔隙，可以达到改善其使用性能的目的[1-2]。细胞壁的孔隙特征在很大程度上决定了所能容纳化学试剂的空间尺寸、负载率等关键指标，同时，细胞壁中的纳米孔隙也是影响生物质预处理效果，以及纤维素水解或酶解效率的重要因素之一[3]。因此，研究竹材细胞壁的孔隙特征对于竹材的科学利用具有重要的理论和指导作用。

根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的分类，多孔材料的孔隙结构根据其孔径大小可划分为微孔(孔径<2 nm)、中孔(2 nm≤孔径<50 nm)、大孔(孔径≥50 nm)[4-5]三类。竹材的大孔主要包括各种细胞腔、纹孔、细胞间隙等。中孔和微孔主要存在于细胞壁和纹孔膜中，其中：中孔可能主要存在于微纤丝之间，是纤维素微纤丝之间被木质素、半纤维素和抽提物部分填充后形成的空间[1]；微孔直径较小，可能主要存在于木质素空间网状结构内，也可能存在于纤维素基本纤丝之间[6-8]。表征生物质材料孔隙结构的参数主要有孔隙率、孔径分布、孔隙形状和孔容等，相关的表征研究方法很多，各有其优缺点[9-10]。气体吸附法(gas adsorption isotherms)可以对微孔、中孔和小尺寸大孔的孔径分布和孔体积等参数进行定量分析[11-13]。

干燥是细胞壁孔隙坍塌的一个重要因素。木材干燥有常规干燥、冷冻干燥、溶剂置换干燥和超临界干燥等多种干燥方式。前人已经就干燥对木材孔隙的影响进行了研究[1,14-15]，而目前有关竹材细胞壁孔隙特征的报道较少，主要集中在包括纹孔在内的大孔系统中[16-20]，这很可能是因为竹材细胞壁孔隙率和比表面积较小，测量难度大[21]。大部分竹材进行改性处理前都要经常规干燥处理，对竹材常规干燥后孔隙结构的了解，有助于优化竹材改性工艺；……