碳化硅多孔陶瓷因其具备高硬度、高强度和热稳定性好等优点,被广泛应用于航空航天、生物医疗和环境等领域。利用碳化硅的优异性能附加生物质碳的独特结构,以期制备出新的结构功能一体化材料。本文采用生物质碳为模板,即以松木为碳模板,过渡金属化合物（Fe（NO₃）₃·9H₂O、Co（NO3）2·6H₂O、Ni（NO₃）₂·6H₂O）为催化剂前驱体,通过低温催化反应制备生物质多孔材料。研究了反应温度、保温时间、硅粉粒度、催化剂种类及含量对产物的物相组成和显微结构的影响,揭示了产物孔结构、抗氧化性能与多因数制备的耦合关系,并探明了原位生成碳化硅的可控生长机理。得出以下结论:（1）以松木和不同粒度的硅粉为原料,1250℃反应温度下在碳模板表面原位生成了SiC晶须,并且所制备的晶须长度约为1²μm。减小硅粉粒度和提高反应温度有利于SiC的生长。（2）对比不添加催化剂试样,少量的催化剂可促进硅粉在较低温度下反应。当加入4 wt%Fe（NO₃）₃·9H₂O时,相同条件下,制备SiC晶须的生成温度可降低至1150℃,并且产物表现出优异的抗氧化性;当加入Co（NO3）2·6H₂O作为催化剂时,1150℃开始生成SiC晶须。同时,在生成的SiC晶须中发现堆垛层错缺陷。而加入5 wt%Ni（NO₃）₂·6H₂O作为催化剂时,SiC晶须生成温度可降低至1100℃。（3）低温催化制备SiC晶须由多种生长机制控制。以Fe（NO₃）₃·9H₂O为催化剂,晶须形核阶段由S-L-S机制控制,生长阶段变为V-L-S机制控制;以Co（NO3）2·6H₂O为催化剂,晶须形核阶段先由V-S机制控制然后受S-L-S机制控制,生长阶段则受V-S机制和V-L-S机制先后主导;而以Ni（NO₃）₂·6H₂O为催化剂,晶须形核阶段由S-L-S机制控制,生长阶段则主要以气-气控制为主。