植物纤维素基碳气凝胶的制备及应用研究进展

植物纤维素基碳气凝胶具有低密度、可生物降解、优异的吸附性能和电化学性能稳定等特点。本文围绕其原料来源、制备工艺及其在环境治理和能量储存与转化方面的应用,分析了植物纤维素基碳气凝胶的性能及研究进展。详细叙述了以棉花、木材、竹纤维等为原料的植物纤维素基碳气凝胶的制备方法,如：溶胶-凝胶法、水热炭化法、直接炭化法等。分析了制备过程中干燥方法、溶剂的选择及置换、复合改性等影响因素,并介绍了碳气凝胶在空气净化、油水分离、有毒化合物、重金属离子的去除等环境治理及能量转化与储存方面的。     

纤维素气凝胶的制备与应用进展

对纤维素气凝胶的分类以及制备方法进行了总结,综述了纤维素气凝胶在隔热领域、电学、吸附、催化等领域的应用进展,并对纤维素气凝胶的制备改性进行了探讨,最后对纤维素气凝胶未来发展趋势进行了展望。     

功能化纳米纤维素气凝胶应用研究

综述了纳米纤维素气凝胶的功能化方式以及功能化后的纳米纤维素气凝胶在吸附、电池、隔热阻燃和生物医学领域的应用,就功能化纳米纤维素气凝胶存在的问题进行探讨,并对其未来发展前景做出了展望。     

废弃物基纤维素气凝胶的研究进展

随着现代工业城市的快速发展,产生了大量的废弃物资源。从废纸、废棉织物和废弃农作物中制备的废弃物基纤维素气凝胶因具有高孔隙率、大比表面积等结构特性和绿色环保、循环利用等优良特性,在建筑材料、生物工程、污水净化等方面具有潜在的应用,成为目前高分子材料领域研究的热点之一。本文通过介绍废弃物基纤维素气凝胶的种类,探究了废弃物基纤维素气凝胶的改性以及对油类、有机溶剂、染料和重金属离子的吸附性能。最后展望了废弃物基纤维素气凝胶的发展前景。     

生物质基碳气凝胶的研究进展

碳气凝胶是一种新型的纳米多孔碳材料,具有孔隙率高、比表面积大、导电性能优良、耐高温等优点,在催化剂载体、电容器及吸附材料等领域具有广阔的应用前景。与传统的碳气凝胶相比,生物质基碳气凝胶具有前驱体环保可再生的优势,可为生物质高值化、功能化利用提供新思路。本文在简单介绍生物质基碳气凝胶制备过程（包括溶胶-凝胶化、干燥、炭化）的基础上,重点介绍了3类来自不同生物质前驱体（植物纤维素、细菌纤维素和具有三维多孔结构的植物本身）碳气凝胶的制备方法,并对碳气凝胶及其复合材料在催化剂载体、吸附材料、超级电容器、锂离子电池方面的应用进行了综述,最后对生物质基碳气凝胶的研究方向和发展前景进行总结和展望。     

纤维素气凝胶及其疏水改性研究进展

纤维素气凝胶具有的低密度(≥8 kg/m~3)、低热导率(0.0201~0.0295 W/m·K)、高孔隙率(≤99.5%)、高比表面积(100~605 m~2/g)等使其在隔热、吸附、催化、储能等领域应用广泛,是多功能、轻质、纳米多孔材料。纤维素表面存在大量的羟基,氢键和亲水性使纤维素气凝胶在吸附油污等应用受限。利用三甲基氯硅烷(TMCS)、十八烷基三氯硅烷(OTS)等进行纤维素气凝胶的疏水改性,拓展其应用范围。     

二氧化硅气凝胶及复合体的应用研究进展

二氧化硅气凝胶具有低密度、高孔隙率、高比表面积、低导热率、物化性能稳定等特点，广泛应用于隔热、隔音、催化传输、吸附过滤、光电子等领域。介绍了以稻壳灰、粉煤灰和多晶硅副产四氯化硅等固废资源为硅源，采用喷雾冷冻干燥和燃烧干燥等技术制备二氧化硅气凝胶及复合体作为吸附材料和催化材料应用的研究进展。     

疏水化改性纳米纤维素的制备及应用研究进展

综述了疏水化改性纳米纤维素的研究进展,从表面吸附改性、对表面羟基化学改性和接枝共聚改性3个方面论述了对纳米纤维素的疏水化改性研究,介绍了疏水改性纳米纤维素及其衍生物在乳液和泡沫稳定方面以及在造纸、气凝胶和膜材料领域中的应用,并对其发展进行了展望,为其广泛应用提供了参考。     

SiO_2气凝胶吸附材料研究进展

Si O_2的气凝胶由于其特殊结构和性能,被广泛应用于各个领域。本文首先阐述了气凝胶的概念和内涵并对Si O_2气凝胶的制备流程,包括混合、溶胶—凝胶、老化、干燥等步骤进行了介绍。在此基础上综述了Si O_2气凝胶作为吸附材料的应用,包括吸附性能、吸附机理和吸附动力学等方面,研究表明Si O_2气凝胶对有机污染物和油脂类物质具有良好的吸附效果,也为今后处理废水和溢油事故等提供了新的思路。     

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。     

木质纤维素气凝胶的制备及性能表征的研究

纤维素是自然界中储量最为丰富的一种天然高分子,纤维素气凝胶作为无机气凝胶和合成聚合物气凝胶之后的第三代气凝胶,兼具绿色可再生的纤维素材料和多孔气凝胶材料的优点,成为纤维素材料研究与应用的一个热点。本文内容包括木质纤维素的提取、碱性溶剂(尿素/NaOH)的溶解、纤维素气凝胶的制备与表征,包括sol-gel的形成、冷冻干燥工艺的制定、SEM、FTIR、BET等性能的测试表征,对木质纤维素气凝胶用MTMS硅烷进行疏水改性,对纤维素气凝胶在物流、港口行业应用的展望。     

气凝胶的研究进展

气凝胶是一种具有低密度、超高孔隙率、高比表面积等优异特性的纳米多孔材料,由于具有这些独特的性质,气凝胶材料在航空航天、隔热保温、生物医学、催化、吸附、隔音、电学等领域有着广泛的应用。目前气凝胶发展迅速,概述了气凝胶的详细制备过程和其在不同领域内的应用。     

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。     

纳米纤维素构建超疏水材料研究进展

纳米纤维素表面富含活性羟基,具有高度的亲水性和吸水性,这在很大程度上成为影响纳米纤维素在工业上大规模应用的主要因素。对纳米纤维素表面的活性羟基进行化学修饰提高其疏水性,日益成为国内外学者研究的热点。本文在简要阐述超疏水材料基本特征和制备方法的基础上,对比了不同超疏水材料制备方法 (模板法、喷涂法、沉积法、刻蚀法)的优劣,重点介绍了国内外学者利用纳米纤维素构建超疏水材料(气凝胶、纸张、涂层、薄膜等)在生物医学、造纸工业、油水分离、食品包装、储能材料等不同领域的研究进展,归纳并分析了目前纳米纤维素构建超疏水材料在改性方式和性能提升等方面仍存在的问题,同时指出了纳米纤维素构建超疏水材料未来将朝着过程无污染化、工艺简化、稳定性优化等方向发展。     

羧基化改性纤维素凝胶球的制备和表征

以微晶纤维素为原料,利用NaOH/尿素体系对微晶纤维素进行溶解,得到再生纤维素溶液。采用滴定悬浮的方法制备纤维素水凝胶球,采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基（TEMPO）/NaBr/NaClO选择性氧化体系对纤维素水凝胶球进行氧化处理,获得羧基化改性纤维素水凝胶球,冷冻干燥得到羧基化改性纤维素气凝胶球。研究结果表明：羧基化改性纤维素水凝胶球的含水量为95.64%,吸附4h,亚甲基蓝的吸附量达到6.97mg/g。对羧基化改性纤维素气凝胶球进行傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）表征分析,在1600cm^-1处出现了CO的伸缩振动峰,TEMPO的选择性氧化对样品起到羧基化改性作用,羧基化改性纤维素气凝胶增加了球形气凝胶的表面通透性,内部仍呈现网络结构,羧基化改性纤维素气凝胶球的密度为0.038g/cm³。     

纤维素气凝胶的制备与应用研究进展

天然纤维素是一种自然界分布广、储量大的绿色材料.以纤维素为基体,采用冷冻干燥等技术制备的纤维素气凝胶不仅具有二氧化硅气凝胶的三维结构特征,同时还具有生物相容性、生物降解性、吸附性等优异特性.本文从纤维素气凝胶不同的原料及制备工艺出发,综述了纳米纤维素气凝胶、细菌纤维素气凝胶、再生纤维素气凝胶和纤维素衍生物气凝胶的特点、...     

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。     

用于溢油吸附的生物质基气凝胶研究进展

近年来,油品泄露给水体生物及水体环境严重污染与损害。以自然界储量丰富的生物质为基材,通过化学改性或共混制备气凝胶吸油材料,材料具有来源广、可生物降解、吸油倍率高等优异性能,可以有效完成油水分离的难题。本文综述了纤维素基、木质素基、壳聚糖基气凝胶型吸油材料的研究进展,并对其研究前景作了展望。     

纳米纤维素纤维凝胶特性及其应用

纳米纤维素纤维在水溶液中可以通过物理缠绕以及氢键结合的方式形成具有稳定三维网络结构的水凝胶。纳米纤维素水凝胶具有无毒性及良好的生物相容性,在生命科学领域应用前景广阔。而纳米纤维素气凝胶保持凝胶的三维网络结构,其高比表面积、低密度及优异的隔热性能等在建筑、能源电子器件、油水分离等领域也同样有着巨大的应用潜力。本文从纳米纤维素基本特性、纳米纤维素水凝胶、纳米纤维气凝胶研究及应用情况进行了介绍,并分别对纳米纤维素水凝胶与气凝胶的优异性能及应用进展进行了总结。     

纤维素气凝胶材料的研究进展

气凝胶是一种具有纳米结构的多孔材料,其孔隙率高达90%以上,密度最低可至0.001 g/cm3,是目前世界上最轻的固体材料之一。它明显不同于孔洞结构在微米和毫米级的多孔材料,具有极大的比表面积。这种独特的结构赋予其许多优良的性能,在许多领域有着广泛的应用前景。纤维素气凝胶材料包括天然纤维素气凝胶、再生纤维素气凝胶和复合纤维素气凝胶,其具有多孔结构及良好的模板特性,在传感器、药物释放等方面具有潜在的应用前景。