隔热用聚酰亚胺气凝胶研究进展

综述了近年来聚酰亚胺气凝胶在隔热领域的研究进展,讨论了聚酰亚胺气凝胶的制备、传热方式及在隔热领域的应用,指出提高聚酰亚胺气凝胶力学强度、耐高温上限和降低合成成本是未来研究的重点,为聚酰亚胺气凝胶在隔热领域中的应用提供参考。     

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.     

异氰酸酯法制备聚酰亚胺的研究进展

聚酰亚胺是一种极其重要的耐高温聚合物,具有优异的耐热性和抗热氧化性能,同时还具有优异的物理机械性能、阻燃性能、介电性能、绝缘性能及耐辐射性能。笔者介绍了利用异氰酸酯来制备聚酰亚胺的方法,并详细介绍了用该法制备聚酰亚胺在泡沫材料、纳米复合材料、气凝胶、膜材料等方面的应用。     

气凝胶研究进展

气凝胶连续的纳米多孔网络结构使得其具备很多独特的性能。气凝胶种类繁多以及制备方法的多样性、广泛的应用前景等使得其成为当今材料科学领域的研究热点之一。本文主要从气凝胶的种类出发,通过论述各类气凝胶的制备工艺、性能及其应用前景来介绍气凝胶的研究进展,同时探讨了目前气凝胶研究中存在的问题以及今后的主要研究发展方向。     

二氧化硅气凝胶及其在保温隔热领域应用进展

二氧化硅气凝胶是目前已知最轻的固体材料，具有热导率低、孔隙率高和比表面积大等优点，被誉为新型超级保温隔热材料。然而，二氧化硅气凝胶自身存在力学性能差和制备成本高的问题，大大限制了其在保温隔热领域大规模推广应用。本文简述了二氧化硅气凝胶合成技术和力学性能增强方法，从制备过程控制、老化条件优化、热处理、纤维复合和高分子聚合物复合等方面分析了其对气凝胶性能和工艺的影响，重点介绍了近年来二氧化硅气凝胶保温隔热材料应用在航空航天、军工领域、工业管道、建筑保温以及新能源汽车等领域的研究进展，总结了其在各领域应用的技术挑战。指出未来需进一步拓展二氧化硅气凝胶的使用温区，利用共前体和化学交联等方法增强高温下的隔热性能，同时解决气凝胶纤维复材“掉粉”和微米级粉体分散不均匀等难题，尤其是新能源汽车等新兴应用领域发展迅猛，未来仍需针对新的应用需求对其合成技术进行设计和优化。     

聚酰亚胺泡沫塑料的合成路线及制备工艺

综述了主链聚酰亚胺泡沫塑料的各种合成路线和制备工艺中的发泡剂、发泡方法及泡孔结构的控制方法,分析对比了不同合成路线和制备工艺的技术特点;并介绍了侧链型聚酰亚胺泡沫塑料以及聚酰亚胺纳米泡沫塑料的合成路线和制备工艺。聚酰亚胺纳米泡沫塑料的纳米效应及其物理化学性能研究等也将是今后的重点。     

二氧化硅气凝胶常压干燥工艺的研究进展

二氧化硅气凝胶因具有低密度、高比表面积、稳定的物理化学性质等特性在吸附分离、隔热保温等领域表现出巨大的应用潜力。但长耗时、高成本的制备工艺限制了它的发展,尤其是湿凝胶向气凝胶转变的干燥工艺。本文介绍了二氧化硅气凝胶在常压干燥的过程中面临的主要难点及解决方法,虽然常压干燥方法工艺简单、过程安全、对设备要求低且可连续制备,成为近年来的研究热点,但也存在制备周期长、体积收缩大、需要消耗大量有机溶剂和改性剂等不足。文中从凝胶基体增强与优化、降低毛细管力与减少不可逆收缩两种角度,介绍了二氧化硅气凝胶常压干燥的改进方法及其发展现状,分析归纳了不同改进方法的优缺点,总结了二氧化硅气凝胶常压干燥目前面临的技术挑战。并且,立足于目前二氧化硅气凝胶基体增强和表面改性技术发展的趋势,对今后二氧化硅气凝胶常压干燥过程中结构可控、成本降低以及产品多功能化的发展路线进行了展望。     

纳凝胶的制备、性能及应用进展

纳凝胶（nanogels）具有比表面积大、负载量高、分散稳定、刺激响应性等优点,在生物医药、化工和新材料等领域有广阔的应用前景。本文对制备纳凝胶的物理和化学交联等常规方法及微流控、电喷射、电芬顿法等新方法进行了综述,阐述了各种方法的制备原理与优缺点;对纳凝胶的生物相容性和降解性、溶胀性、稳定性等基本性能作了介绍,特别对其刺激响应性作了重点调研;并对其在药物控释、生物传感器、酶固定化、分子成像、增塑剂、水处理等方面的应用研究进展进行了归纳。最后结合纳凝胶在制备方法及应用中存在的实际问题,指出新型凝胶基质、纳凝胶表面改性及绿色可控制备方法等是今后纳凝胶研究的重要方向。     

SiO_2气凝胶-活性炭复合材料的研究进展

活性炭比表面积大、吸附能力强,是污染物控制领域应用最广泛的吸附剂之一,但普通活性炭存在吸附选择性差、在吸附大分子化合物时再生困难以及易燃等问题。SiO_2气凝胶具有易改性,再生效率高等优点。将SiO_2气凝胶和活性炭复合,使两者的优点相结合,可以提高活性炭的吸附选择性和再生效果。本文对SiO_2气凝胶的研究进展及其制备方法做了详细的介绍,并对SiO_2气凝胶-活性炭复合技术进行了总结。     

氧化硅气凝胶隔热复合材料在建筑节能应用中的研究进展

氧化硅(SiO_2)气凝胶是一种隔热纳米非晶固体材料,具有极低的热导率、低声阻抗性和强透光性等,其独特的性能在建筑节能等领域具有一定的应用价值。综述了SiO_2气凝胶隔热复合材料的制备方法及其在建筑节能应用中的研究进展,重点分析了SiO_2气凝胶隔热复合材料的类型及性能,并指出存在的问题,对今后的研究提出了展望。     

聚酰亚胺基气凝胶材料的制备与应用

气凝胶是一类以空气为分散介质的干态凝胶材料,具有由纳米粒子随机聚集并相互连接而成的复杂三维网络结构,也因此集低密度、高比表面积、高孔隙率、低热导率等优异性能于一身,在众多尖端及民生领域显示出巨大的应用潜力。作为一种高性能材料,聚酰亚胺(polyimide, PI)已被广泛用于航空航天、防火织物等诸多领域,由其制成的PI气凝胶具有较高的机械强度,对传统脆弱易碎的无机气凝胶显示出明显的替代趋势,也因此得到了研究人员的广泛关注。本文主要介绍了PI基气凝胶材料的研究进展,从PI气凝胶的制备方法、改性方法及应用等角度进行综述,并对其未来的发展进行展望,以期为后续研究提供借鉴与参考。     

聚酰亚胺基气凝胶材料的制备与应用

气凝胶是一类以空气为分散介质的干态凝胶材料,具有由纳米粒子随机聚集并相互连接而成的复杂三维网络结构,也因此集低密度、高比表面积、高孔隙率、低热导率等优异性能于一身,在众多尖端及民生领域显示出巨大的应用潜力。作为一种高性能材料,聚酰亚胺(polyimide, PI)已被广泛用于航空航天、防火织物等诸多领域,由其制成的PI气凝胶具有较高的机械强度,对传统脆弱易碎的无机气凝胶显示出明显的替代趋势,也因此得到了研究人员的广泛关注。本文主要介绍了PI基气凝胶材料的研究进展,从PI气凝胶的制备方法、改性方法及应用等角度进行综述,并对其未来的发展进行展望,以期为后续研究提供借鉴与参考。     

酚醛基炭气凝胶的研究进展

炭气凝胶是一种多孔纳米炭材料,具有低密度、高孔隙率、高比表面积、优异的导电性和良好的成型性能等优点,是炭材料研究的热点和重要方向。本文旨在通过阐明酚醛基炭气凝胶的制备原料和制备工艺的发展过程,从而突出未来酚醛基炭气凝胶的发展方向。基于此,本文首先重点介绍了酚醛基炭气凝胶的制备方法,主要包括溶胶-凝胶化、干燥以及炭化过程三个最主要的步骤;进而详述了以三种不同的前体,即间苯二酚、苯酚、生物质单宁/木质素分别制备酚醛基炭气凝胶的方法及其优缺点;接下来对酚醛基炭气凝胶作为吸附材料（气体吸附/液体吸附）的吸附量以及在电化学储能以及其他领域的应用进行了综述;最后对酚醛基炭气凝胶未来的研究方向和发展前景进行了总结和展望。文章指出,传统的以间苯二酚为原料辅以超临界干燥的方法制备的酚醛基炭气凝胶,原料成本较高,反应条件苛刻,实际生产应用受限;以苯酚取代间苯二酚,亦或是采用冷冻干燥等方法改进其制备工艺,可以大幅度降低原料和生产成本;但未来的发展方向和重点将是绿色、可再生的生物质原料（单宁、木质素、腰果酚等）及复合气凝胶材料的研发。因此,酚醛基炭气凝胶在未来的发展还需要进一步改进其制备工艺和方法,拓宽其原料来源,从而提高性能,扩大应用领域。     

氧化铝气凝胶的研究进展

Al_2O_3气凝胶以其独特性质受到人们的广泛关注.本文就Al_2O_3气凝胶的结构、性质和制备方法进行了综述,制备方法包括铝醇盐的一步法、两步法和无机铝盐的滴加环氧丙烷法,其中滴加环氧丙烷法是制备高性能Al_2O_3气凝胶非常有发展潜力的方法之一.同时还介绍了纤维增强气凝胶、多组分及掺杂改性气凝胶.     

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。     

气凝胶复合材料的研究进展

气凝胶材料是一种质轻、低密的多孔材料,对其研究较多。它具有良好的发展前景和巨大的科研价值。通过介绍高分子气凝胶、碳气凝胶等复合材料的制备方法,阐述了结构与性能的关系,并对气凝胶材料未来的发展作了展望。     

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。     

新型纳米颗粒/SiO2复合气凝胶制备及吸附催化应用进展

SiO₂气凝胶作为一种新型多孔网络结构材料，具有高比表面积、低热导率及低折射率等优异性能，在多领域具有广泛的应用前景，但是纯SiO₂气凝胶存在力学强度低、质脆易裂等缺陷，严重制约了其规模化应用。因此，如何提升气凝胶的力学性能成为突破其产业化瓶颈的重点。目前，通过引入功能性增强相是改善SiO₂气凝胶多孔骨架强度和柔韧性的最有效途径之一。本综述首先介绍了SiO₂气凝胶制备及复合改性方法；然后对功能纳米颗粒/SiO₂复合气凝胶合成进行探讨，分析了不同维度纳米材料如0D金属氧化物颗粒、1D纳米管/纳米纤维、2D氧化石墨烯纳米片（GO）以及3D金属有机骨架材料（MOFs）对气凝胶孔道结构和表面物化特性的影响，最后，论述了SiO₂复合气凝胶在环境吸附催化领域中的应用潜力。     

二氧化硅气凝胶纳米网络骨架强化方法研究进展

二氧化硅气凝胶是一种具有高孔隙率、高比表面积、低热导率等诸多优异特性的纳米多孔材料,在航天、化工、建筑等众多领域有着广阔的应用前景。但是,二氧化硅气凝胶的网络骨架存在本征陶瓷脆性,限制了其实际应用。本文从气凝胶纳米颗粒颈部强化设计角度出发,介绍了液相强化法和气相强化法两类网络骨架强化策略的研究进展,并对以上两种强化策略的增强机理进行了阐释,最后对二氧化硅气凝胶网络骨架强化技术的发展方向提出了展望。