气凝胶材料及其应用

气凝胶是一种具有高孔隙率、高比表面积、超低密度的三维纳米多孔材料。由于具备这些独特的性质,气凝胶在保温隔热、化学催化、航空航天、储能等各个领域均具有广阔的应用前景。至今气凝胶的种类已由过去最简单的单一组分SiO_2气凝胶发展到了具有特定功能的各类新型气凝胶,其中包括过渡金属氧化物基气凝胶、生物质气凝胶、硫族化合物气凝胶、单质气凝胶等,然而目前却缺少对气凝胶系统性介绍。主要介绍了气凝胶的制备方法、分类、各项基本性能及其在各领域的应用,对近年来气凝胶在制备及应用方面所取得的突破性进展进行了综述,并对气凝胶未来的发展方向作了展望。     

气凝胶材料及其在建筑节能领域的应用

气凝胶材料是当前最为新型的一种绿色建材。在这篇文章中主要是简单介绍说明了气凝胶材料的分类,气凝胶的制备工艺以及其优良特性;因为其有很多优异的特性如导热性低、隔音性能很好、耐火性能高等,所以气凝胶作为一种新型的绿色建筑节能材料其在建筑节能领域具有广阔的应用前景。     

本期导读

正石墨烯气凝胶是一种在石墨烯基础上开发的多孔纳米材料,其高比表面积、高孔隙率、低密度、低导热系数、强吸附性、良好的热稳定性及结构可控性等特性,使得其在吸附、储能、催化、电化学等领域具有广阔的应用前景。"石墨烯气凝胶的结构控制及其电化学性能"一文通过Hummer法制备了氧化石墨烯,然后采用水热法制备石墨烯气凝胶,对水热条件(氧化石墨烯质量浓度、水热反应时间等)进行了考察;将制备的气凝胶用作锂离子电池的负     

咪唑盐型离子液体[Cnmim][x]在SiO2气凝胶制备过程中的应用进展

SiO2气凝胶是一种低密度、高孔隙率、高热阻和低声阻的固体多孔材料,具有广泛的应用前景.文章从气凝胶制备方法,离子液体结构以及离子液体在气凝胶制备过程中对气凝胶性能和结构影响方面进行了综述,并对离子液体在气凝胶制备过程中的发展前景进行了展望.     

气凝胶技术前沿进展

气凝胶是世界上密度最小的固体之一。其物质性能优异,看似脆弱,实则坚固耐用,最高能承受1400℃高温,高弹性、强吸附,可广泛应用于激光、航空等领域。其制备通常由溶胶、凝胶过程和超临界干燥处理构成。本文主要就气凝胶的几种低成本制备方法进行对比,比较其在特定领域内的优劣,综述了生物质基础气凝胶,SiO_2气凝胶,纤维素气凝胶的低成本化改进制备方法。总结了其优点与局限。最后,分析了其适用领域,展望其大规模制备及应用前景。     

SiO_2气凝胶的制备,性能及在生命医学中的应用

二氧化硅气凝胶具有独特的理化性质和生物相容性,使其成为生命医学领域基础研究的重要选择之一。阐述了二氧化硅气凝胶的制备工艺、机理及影响因素,分析了二氧化硅气凝胶的微观结构对其性能的影响,综述了二氧化硅气凝胶在药物输送系统、生物催化剂和生物传感器等方面的应用及研究现状,最后展望了二氧化硅气凝胶在生命医学领域中的应用前景。     

二氧化硅气凝胶硅源选择的研究进展

二氧化硅气凝胶以其独特的纳米孔结构展现出优异的性能,并在很多领域得到较好的应用。选择不同的硅源既有成本因素,又有性能要求,总的原则是优化气凝胶的结构和性能,拓展其应用领域。单一硅源主要有水玻璃和各种硅醇盐。复合硅源则可以引入疏水性和功能性基团,从而使二氧化硅气凝胶的结构性能得到改善,制备工艺过程更为优化。对二氧化硅气凝胶硅源选择的研究现状和前景做了系统探讨。     

二氧化硅气凝胶复合隔热材料研究进展

二氧化硅气凝胶具有高孔隙率、低热导率等特点,使其成为新型超级隔热材料。然而,二氧化硅气凝胶的柔韧性、整体性差,并且常温干燥制备的气凝胶在高温时热导率迅速上升,这些都大大限制了二氧化硅气凝胶的应用。近些年,通过原位溶胶-凝胶法和模压成型法制备得到的二氧化硅气凝胶复合隔热材料,在一定程度上提高了其韧性、整体性和高温隔热性能,使得二氧化硅气凝胶作为单独块体隔热材料成为可能。本文阐述了二氧化硅气凝胶隔热材料的隔热机理,综述了近年来抗辐射型、纤维增强型和聚合物增强型二氧化硅气凝胶复合隔热材料的研究现状,最后讨论了该领域今后研究趋势。     

多肽类水凝胶的制备与应用

不同的氨基酸数目、组合和种类形成了种类繁多的多肽,由多肽类形成的凝胶其具有特殊的性能与性质,多肽类和水凝胶的特性使其具有着非常好的生物相容性、可降解性,是一种新型的绿色环保的凝胶材料,在生物医药材料上,在食品添加剂等方面具有非常广阔的应用前景。从多肽类凝胶的种类、制备工艺以及应用,来总结这种新型的凝胶材料,引用文献33篇。     

二氧化硅气凝胶的研究现状及应用前景

二氧化硅气凝胶由于其特殊的网络结构使其具有密度小、隔热性好、孔隙率高、比表面积大、传声速率低等优良性能。从1931年开始,经过广大研究者几十年的深入研究,二氧化硅气凝胶有了更广阔的发展。本文介绍了以不同原料制备二氧化硅气凝胶的方法,论述了二氧化硅气凝胶的干燥技术,概述了二氧化硅气凝胶的改性措施,分析了二氧化硅气凝胶的应用前景。     

石墨烯气凝胶的研究进展

石墨烯气凝胶具有低密度、高比表面积、大孔体积、高电导率、良好的热稳定性及结构可控等独特优点,使其在吸附、催化、储能、电化学等领域有着极其广泛的应用前景.着重介绍了间苯二酚和甲醛为黏接剂,以及通过水热法制备石墨烯气凝胶的方法、特性以及研究现状,总结了其在不同领域的应用前景.     

氧化硅气凝胶绝热材料及其建筑减碳应用

无机氧化硅气凝胶因具有超低导热系数、A级不燃、吸湿率低、轻质等特点,在航天航空、工业及建筑领域的节能减碳方面具有广泛的应用潜力。然而氧化硅气凝胶力学性能差、制备成本高等缺点限制了其发展应用。介绍了氧化硅气凝胶绝热材料制备工艺的研究进展,对氧化硅气凝胶在建筑领域的应用形式（如超轻气凝胶泡沫混凝土、超高性能气凝胶保温隔热板、超低传热系数气凝胶节能玻璃等）进行了综述,并对氧化硅气凝胶在建筑节能领域的发展方向进行了展望。响应碳中和发展目标,随着气凝胶制备技术的发展与成本降低,氧化硅气凝胶绝热材料将在建筑墙体保温隔热方面广泛应用,同时对其性能提出了更多功能性要求,对氧化硅气凝胶材料还需开展更系统的基础研究以及工程应用技术研发,推动建筑领域的节能减碳与可持续发展。     

二氧化硅气凝胶的研究进展

SiO2气凝胶是一种新型的结构可控地孔状材料,有许多独特的性能,具有广泛的应用前景。本文将对SiO2气凝胶的Sol-Gel制备工艺、干燥机理、干燥技术和应用前景作简要的评述。     

SiO2气凝胶的研究进展

SiO2气凝胶是一种新型的结构可控的孔状材料,有许多独特的性能,具有广泛的应用前景.本文对SiO2气凝胶的Sol-Gel制备工艺、干燥机理、干燥技术和应用前景作了简要的评述.     

纤维改善SiO2气凝胶的力学和隔热性能研究进展

纤维/SiO2气凝胶复合材料因良好的力学和隔热性能具有广泛的节能应用前景,是当今国内外建筑、能源及材料等领域的研究热点.根据尺寸及形貌特征将纤维分为常规束状纤维、预制件纤维和纳米纤维三种类型,分析概述了不同类型的纤维与SiO2气凝胶复合材料的制备工艺、形貌特征以及力学和隔热性能,讨论了纤维改善SiO2气凝胶性能所存在的问题,并对以后的研究和发展趋势进行了展望.     

TiO2气凝胶的制备及光催化性能研究进展

TiO2作为一种低成本、无毒、无污染、稳定且高效的光催化材料被广泛应用.TiO2气凝胶的纳米多孔网络结构赋予其轻质多孔、低密度及高比表面积等特性,使其在光电转换、光催化、电极及太阳能电池等领域具有广阔的应用前景.综述了TiO2气凝胶的制备方法及其影响因素,总结了掺杂改性对TiO2气凝胶光催化性能的影响,并对今后TiO2气凝胶的研究方向和重点进行了展望.     

（急）3D打印气凝胶的研究现状

气凝胶材料具有高比表面积、高孔隙率、低密度以及低热导率等诸多优良性能，被认为是21世纪的十大新材料之一。然而传统气凝胶由于其力学性能有限，难以经过后加工技术形成所需的复杂形状结构，满足实际应用的需求。因此，无需复杂后处理即定制化制备复杂形状结构材料的3D打印技术有望成为突破气凝胶材料应用瓶颈的先进制造技术。本文从3D打印气凝胶的技术种类和材料类型两个方面，综述了3D打印气凝胶材料的研究进展；归纳了3D打印气凝胶材料在阻燃隔热、介电和组织工程中的独特应用并展望了3D打印气凝胶的发展趋势。最后指出扩宽3D气凝胶材料的材料体系、开发更适应气凝胶打印的3D打印技术、提升打印精度与速度和深入研究3D打印气凝胶的可控孔隙结构对其性能的影响是未来的几个重要的研究方向。3D打印气凝胶材料的开发有望促进气凝胶材料的快速发展。     

纳米二氧化硅气凝胶隔热材料的研究进展

作为一种超级隔热材料,二氧化硅气凝胶具有极高的孔隙率和极低的热导率。着重介绍了纳米二氧化硅气凝胶隔热材料的类型以及制备方法。常见的制备方法为先制成纳米孔气凝胶的颗粒和粉料,再掺入增强纤维和黏结剂,经二次成型制成复合体。分析了二氧化硅气凝胶复合隔热材料存在的问题,简要介绍了最新的改进技术,提出今后研究的主要目标,即通过廉价原料制备出较低密度下有良好强度和热导率的气凝胶复合材料,最后对其研究前景进行了展望。     

氧化物气凝胶材料的制备及在F-T合成中的应用

F-T合成是将生物质和天然气等转化为汽油、柴油等液体燃料的重要过程。氧化物气凝胶是具有低密度、高比表面积、大孔和高热稳定性的材料,通过气凝胶材料制备的F-T合成催化剂具有较高的活性中心分散度和较好的传质性能。综述气凝胶催化剂在F-T合成反应中的研究,并对气凝胶材料制备过程中的关键步骤--干燥方法进行讨论,着重介绍通过溶剂置换和表面改性等方法在常压干燥条件下制备氧化物气凝胶材料的研究进展,展望气凝胶F-T合成催化剂未来的发展方向和应用前景。     

间苯二酚—甲醛基碳气凝胶的制备及其应用

超级电容器是新型储能器件之一，电极材料是影响其性能的关键因素。以间苯二酚和甲醛为主要原料，采用反相悬浮聚合的方法，通过常压干燥和碳活化过程获得高比表面积的碳气凝胶材料。制备的碳气凝胶材料比表面积达到1 783.6 m2/g，具有丰富的微孔结构，其比电容达到122.4 F/g，作为3 000 F超级电容器的电极材料，经过循环充放电测试，证实其具有良好的循环稳定性。以常压干燥方式制备的碳气凝胶应用于超级电容器中，表现出的电化学性能优异，不仅提供了碳气凝胶产业化新思路，也表明碳气凝胶在储能领域具有非常广阔的应用前景。