Preparation and Characterization of Chitosan/Hydroxypropyl Methylcellulose Temperature-Sensitive Hydrogel Containing Inorganic Salts for Forest Fire Suppression

锥形量热计 自愈水凝胶 材料科学 消防 壳聚糖 化学工程 纳米技术 环境科学 热解 化学 高分子化学 有机化学 工程类 烧焦
作者
Yanni Gao,Yuzhou Zhao,Ting Wang
出处
期刊:Gels [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:10 (6): 390-390 被引量:2
标识
DOI:10.3390/gels10060390
摘要

Effective forest fire suppression remains a critical challenge, necessitating innovative solutions. Temperature-sensitive hydrogels represent a promising avenue in this endeavor. Traditional firefighting methods often struggle to address forest fires efficiently while mitigating ecological harm and optimizing resource utilization. In this study, a novel intelligent temperature-sensitive hydrogel was prepared specially for forest fire extinguishment. Utilizing a one-pot synthesis approach, this material demonstrates exceptional fluidity at ambient temperatures, facilitating convenient application and transport. Upon exposure to elevated temperatures, it undergoes a phase transition to form a solid, barrier-like structure essential for containing forest fires. The incorporation of environmentally friendly phosphorus salts into the chitosan/hydroxypropyl methylcellulose gel system enhances the formation of temperature-sensitive hydrogels, thereby enhancing their structural integrity and firefighting efficacy. Morphological and thermal stability analyses elucidate the outstanding performance, with the hydrogel forming a dense carbonized layer that acts as a robust barrier against the spread of forest fires. Additionally, comprehensive evaluations employing rheological tests, cone calorimeter tests, a swelling test, and infrared thermography reveal the multifaceted roles of temperature-sensitive hydrogels in forest fire prevention and suppression strategies.
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