气凝胶材料

研究人员正在开发一种轻质半透明凝胶状物质。这种具有独特冷热调节性能的材料可用于改变窗户和建筑物的隔热方式,节省燃料费用。气凝胶是30年代由美国科学家发现的。他们在高温高压下设法使硅胶脱水而又不发生结构破坏和收缩,制得了具有超级绝热性能的气凝胶板。业已发现:厚度只有15mm的气凝胶板的热散失量不到普通玻璃板的1/12。即使与由双层镀银玻璃板构成并充有     

室内空气净化材料应用及发展趋势

<正>我国多年房地产业的迅猛发展,城乡改造的快速扩张,楼房广厦如雨后春笋般地在神州大地上拔地而起,带动了房地产相关下游产业的发展,如涂料、装饰、家具、纺织、五金、矿产等。自1999年以来,全国各大城市掀起的旧房拆迁,城市整合,新楼宇和新小区大批在建,人们都沉浸在幸福生活质量的快乐之中,殊不知装修材料污染带来了人们身体健康指数的严重下降!国务院总理李克强在第七次全国环境保护大会上发表讲话时强调,把解决损害群众健康的突出环境问     

气凝胶用于室内空气污染物去除研究进展

气凝胶具有纳米颗粒构成的连续三维纳米多孔网络结构,赋予其低密度、高孔隙率、高比表面积、大孔体积等特性,在航空航天、国防军事、工业生产、绿色建筑、新能源和生物医药等领域有良好的应用前景。气凝胶的大孔隙率和相互贯通的纳米级孔可以提供良好的气体扩散能力和吸附质留存空间,高比表面积又有利于气-固接触,是一种理想的室内空气污染物去除材料。介绍了气凝胶材料在固体颗粒、甲醛、发性有机物(VOCs)和CO_2等常见室内空气污染物的去除方面的最新研究进展。     

气凝胶材料的研究进展

三维纳米网络结构的气凝胶材料具有许多独特的性能,在光学、热学、声学、微电子学、高功率激光等诸多领域具有广阔的应用前景,是目前材料科学研究领域的热点之一。主要从气凝胶的结构、制备机理、干燥工艺、改性以及应用等方面综述了气凝胶材料的研究进展,并展望了其今后的研究发展方向。     

国外气凝胶材料研究进展

气凝胶是世界上密度最小的固体,密度仅为3.55kg/m3,也被称为"固态的烟",具有膨胀作用、离浆作用等,还具有高比表面积、绝热等特征.气凝胶材料在20世纪30年代由美国塞缪尔·基斯勒(Samuel Kistler)教授采用超临界干燥方法制备而成.气凝胶自身的结构和性能使其具有重要的应用价值,广泛应用于服饰、建筑、环保...     

生物医用钛合金材料发展现状及趋势

钛及钛合金材料因其优良的综合性能,在生物医用材料中占有越来越重要的地位。综述了生物医用钛及钛合金材料发展的3个历史阶段,重点评述了低弹性模量β型钛合金的研发现状,简单介绍了相关钛合金材料制品在医学临床中的实际应用,并分析了近年来表面改性、多孔材料、复合材料等生物医用钛合金材料发展的新趋势。     

锂离子动力电池关键材料发展现状及趋势

<正>随着全球经济不断发展,能源危机逐步加深、环保意识不断增强,作为新能源及环保低碳的动力电池产业得到迅猛发展,而锂离子电池凭借其优异的性能、成熟的技术成为众多动力电池的主流发展方向。锂离子电池主要由正极、负极、电解液、隔膜构成,依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作,具有反复充电的能力,随着材料种类、性能技术不断突破和生产成本的有效控制,锂离子电池质轻、续航里程长、适用范围广、能量密度高、输出功     

气凝胶材料研究的新进展

论述了2002年以来气凝胶材料新的制备方法和新的应用领域，重点综述了气凝胶在能源材料、光学材料、磁性材料等新材料方面的潜在应用，指出用无机盐合成气凝胶材料是今后气凝胶材料制备的发展方向，用有机基团修饰气凝胶二次粒子可以明显提高气凝胶材料的机械强度，从而拓宽了气凝胶的应用范围。最后指出了有关气凝胶新材料研究目前存在的问题及今后有潜力的研究方向。     

硅气凝胶材料的研究进展

硅气凝胶是一种具有许多奇异性质和广泛应用前景的轻质纳米多孔性材料，近年来受到物理学家，化学家和材料学家们的重视，本文系统归纳了近年来有关硅气凝胶的研究成果，对硅气凝胶的制备原理，结构与性能以及应用开发等研究的进展作了简要的论述。     

气凝胶空气过滤材料研究进展

随着我国现代化工业进程的加速,以悬浮颗粒物和挥发性有机物为主的空气污染物在空气中的含量迅速上升,空气质量日益恶化,严重影响人们的日常工作与生活。气凝胶因具有比表面积大、孔隙率高、密度低、热导率低等优异性质,广泛用于隔热隔声、催化、过滤和生物医药等领域。介绍了气凝胶常用的制备方法,即溶胶-凝胶法,主要包括4个方面:溶胶-凝胶过程、老化过程、干燥技术和碳化过程。综述了气凝胶材料在气溶胶纳米颗粒和挥发性有机物过滤方面的研究进展,同时展望了气凝胶空气过滤材料未来的发展前景。     

我国生物钛合金功能材料发展现状及趋势

作为。三要的生物医用金属功能材料之一,钛（Ti）及其合金得到了广泛的开发和应用。20世纪40年代,BOthe等人把纯钛引入到医学领域,     

垃圾焚烧炉关键服役材料发展现状及研究趋势

城市垃圾的处置已成为全球各国及各地政府面临的最严峻的城市问题之一,垃圾焚烧作为重要的处理手段,不仅可以达到减容减重的目的,而且还可以实现能量的梯级利用,实现垃圾资源效益的最大化.垃圾焚烧炉作为一种垃圾焚烧过程中的关键设备,使用过程中垃圾物化特性、焚烧温度、烟气成分等因素均会对垃圾焚烧炉关键服役材料的寿命造成一定的影响.因此,研究开发耐高温、耐腐蚀、长寿命的关键服役材料是保证垃圾焚烧炉正常有序运转以及安全生产的关键.典型的垃圾焚烧炉关键服役材料有耐火材料、金属管壁面涂层材料、烟气处理材料等.近年来,随着垃圾焚烧炉向大型化、自动化方向发展,现有的普通耐火材料很难满足垃圾焚烧炉用耐火性能的要求,因此垃圾焚烧炉对耐火材料的选择提出了更高的特殊要求.当前焚烧炉用耐火材料的研究主要围绕垃圾焚烧炉不同部分及不同焚烧气氛条件下耐火材料的特殊要求,进行含铬耐火材料抗蚀性能的研究以及以碳化硅为代表的无铬化耐火材料的研发.垃圾焚烧过程产生大量富含酸性腐蚀性气体及卤盐的飞灰颗粒,极易对焚烧炉金属管壁造成严重侵蚀,因此学者和企业积极开发抗腐蚀性涂层防护材料.当前的研究主要集中在堆焊涂层防护材料、热喷涂防护材料以及激光熔覆防护材料的研发.垃圾焚烧烟气的无害化处置,也是垃圾焚烧技术开发以及关键服役材料研究的重点问题,当前的研究主要集中在烟气脱N、脱S催化剂材料的开发、烟气处理用除尘过滤材料的研制,尤其是耐高温耐腐蚀新型纤维材料的长寿化设计.本文根据典型垃圾焚烧炉类型及其特点,综述了垃圾焚烧炉关键服役所需的耐火材料、金属管壁面涂层材料、烟气处理材料等垃圾焚烧炉关键服役材料的研究进展,提出了目前研究和应用中面临的问题,并展望了未来的发展趋势,以期为我国垃圾焚烧炉关键服役材料进一步应用和推广提供有益的参考.     

轻质纳米多孔性材料—气凝胶

综述了轻质纳米多孔性材料气凝胶的制备方法、基本性能以及在诸多领域的应用。     

五氧化二钒气凝胶阴极材料的研究进展

五氧化二钒(V2O5)气凝胶由于其特殊的结构备受人们的关注.综述了V2O5的结构、性能、制备,与有机、无机材料的复合及其在锂离子二次电池、电致变色器件、催化、传感器等方面的应用,并且较为详细地介绍了V2O5阴极材料在国内外的研究现状和发展前景.     

气凝胶吸油材料的研究进展

油类污染给水质带来了严重的破坏,其治理方式一直是国内外的研究热点。燃烧、微生物降解、吸附法等常被用在油类污染的治理中,其中吸附法在吸附油类时因成本低、效率高、易于回收处理,同时对环境没有负面影响,引起了研究者的广泛关注。对于传统的吸附材料,如木棉纤维、谷物秸秆等天然有机吸附剂吸油能力低、亲水性差;硅藻土和沸石等无机吸附剂表现出较差的可浮性和缓慢的动力学;吸油树脂、聚丙烯纤维等合成有机吸附剂是非生物降解的。因此,迫切需要开发具有优良的选择吸附性、高吸附能力、适当的可回收性的吸附剂。与传统的吸附材料相比,气凝胶用于油类污染物的吸附具有质量轻、吸附量大、高选择吸附性等优点,成为近年来的研究热点。具有吸油性能的气凝胶主要包括二氧化硅气凝胶、生物质气凝胶、碳气凝胶和石墨烯气凝胶。上述四种气凝胶吸油材料各有优缺点,二氧化硅气凝胶成本低,但其吸附量远低于其他类别的气凝胶。生物质气凝胶来源广、环境友好,但机械强度低、易碎。碳气凝胶具有化学惰性,不易被污染,但是设备和工艺复杂,且有些原料有毒。石墨烯气凝胶的吸附量最大,但是高成本限制了其大规模使用。研究人员通过不同材料间的复合、原料的选择和工艺的简化,推进了气凝胶在实际油污处理中的应用。本文总结了各类气凝胶在吸油方面的研究进展,介绍了气凝胶的改性制备过程和吸油性能研究,对比了有机/无机硅基气凝胶和石墨烯气凝胶对油类的吸附性能与吸附动力学,并对气凝胶吸油材料未来的发展方向进行了展望。     

神奇材料气凝胶的发展前景分析

正日前,重庆某公司研发了一块石墨烯柔性屏手机,这是全球首款、中国造的可弯曲智能手机。据介绍该手机可完成圆环缠在手腕上,功能和普通智能手机一样,通话、网络、触控等均具备。当然,最重要的该手机运用的材料——石墨烯。石墨烯是迄今为止所发现的最薄、最硬,也是电阻最低的超级纳米材料,于2004年成功从石墨中分离出来,被     

神奇材料气凝胶的发展前景分析

正最近,国外一家公司推出的一款防寒外套引起了公众关注。这款仅3 mm厚的防寒外套具有和40 mm鸭绒外套相同的保温效果。在约零下196摄氏度的液氮测试中,这件外套内部还能保持约31.6摄氏度的温度,足以证明其有效的恒温性能。这款外套之所以如此神奇,秘密在于它采用了全新的气     

气凝胶在气体吸附净化中的应用研究进展

气凝胶(Aerogels)是一种以空气为介质的轻质多孔性凝聚态物质,由胶体粒子或高聚物分子相互聚集构成独特的纳米多孔三维网络结构。气凝胶的颗粒相和孔隙尺寸均为纳米量级,具有相当高的比表面积和孔隙率、可调控的开放孔隙结构、易于化学修饰的表面以及多样化的种类和形态,其气体吸附量可比同等条件下活性炭吸附量高两个数量级,因此在气体吸附净化领域逐渐受到人们的广泛关注。目前,气体吸附净化领域研究较多的气凝胶主要是SiO_2气凝胶和炭气凝胶。此外,近年来对金属氧化物气凝胶以及SiC气凝胶、石墨烯气凝胶、生物质基气凝胶等新型气凝胶的气体吸附应用也有相应的研究报道。吸附材料对目标气体需要同时具有较高的吸附容量和良好的选择性吸附能力。气凝胶的高比表面积和多孔性质提供了众多的吸附位点,但仅依靠自身物理吸附作用的吸附量有限,对目标气体的选择性不高,在实际吸附应用中,往往由于共存气体组分的竞争吸附影响对目标气体的吸附性能。因此,为了进一步提升气凝胶的吸附容量,提高对目标气体的选择性,研究人员围绕气凝胶修饰改性进行了大量的研究探索工作,并取得了一定的进展。目前,气凝胶吸附净化研究报道的目标气体主要是温室气体CO_2和大气中主要的污染物挥发性有机化合物(VOCs)。针对目标气体的不同可分别通过氨基功能化、氮掺杂等方法引入碱性位点或通过引入非极性官能团对气凝胶进行疏水改性,以提升气凝胶对CO_2或VOCs的吸附量和选择性。所采用的修饰改性方式主要有以下两种:一是在湿凝胶形成后或超临界干燥后通过嫁接、浸渍等手段对气凝胶表面进行功能化改性,通过引入特定的官能团或活性组分提升气凝胶对目标气体的吸附量和选择性;另一种是在溶胶-凝胶反应过程中引入功能化前驱体,在分子或纳米尺度上赋予气凝胶网络特定的性能,进而有效平衡活性组分稳定性和对目标气体的吸附性能。此外,对于炭气凝胶,还可通过活化进一步增大比表面积,改善孔隙结构和表面化学性质,从而实现对目标气体污染物吸附性能的优化。本文归纳了各类气凝胶在CO_2与VOCs吸附净化方面的研究进展,介绍了气凝胶的制备过程和结构特点,讨论并对比了不同气凝胶对目标气体的吸附性能与吸附机理,总结了当前气体吸附净化研究中对气凝胶进行修饰改性的主要方法,最后指出提高气凝胶的结构稳定性和吸附速率、设计可同时吸附多种目标气体的气凝胶、缩短制备周期并降低成本是未来研究工作的重点。     

木质素磺酸钠复合气凝胶滤嘴对卷烟气的净化性能

为探索替代传统醋酸纤维滤嘴的生物质材料和进一步净化卷烟气的有害成分,降低抽烟对人体健康的伤害,文中以木质素磺酸钠、k型卡拉胶为原料,采用溶胶-凝胶法和冷冻干燥法制备出不同配比的复合气凝胶,采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）和热重分析（TG）等方法分别对所制备复合气凝胶的表面形貌、官能团结构、热稳定性等进行分析。同时制作醋酸纤维+复合气凝胶滤嘴,通过转盘吸烟机测试其对卷烟气有害气体的净化性能。SEM结果表明,表面形貌显示复合气凝胶具有丰富的微孔孔隙结构和粗糙表面的层状结构;FT-IR和XRD分析表明,卡拉胶的加入并没有改变木质素磺酸钠本身的官能团,卡拉胶与木质素磺酸钠通过物理作用相结合。烟气测试和TG分析结果说明,卷烟气有害成分净化性能随着木质素磺酸钠含量增加而变优,且其热分解温度高于卷烟气进入滤嘴中部时的温度,其在吸烟过程中不会发生热分解,故其为一种理想的卷烟滤嘴潜在材料。