復合氣凝膠

可再生材料制成的柔性超級電容器和應變傳感器在智能機器人、電子皮膚和健康監(jiān)測等先進領域引起了廣泛關注。特別是具有優(yōu)異壓縮性和電化學性能的多功能超級電容器逐漸走進人們的視野。碳氣凝膠(Carbon aerogels)具有低密度、高孔隙率、高比表面積和優(yōu)良的導電性，是制造可壓縮超級電容器的理想材料。然而，從綠色生物聚合物中制備具有可壓縮性、親水性和抗疲勞性的碳氣凝膠仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。 近日，天津科技大學司傳領教授、徐婷博士與德國哥廷根大學張凱教師、美國奧本大學杜海順等人合作，基于有序排列的層狀多孔…

氣凝膠由于其高比表面積、高孔隙率、低密度和低熱導率等優(yōu)異性能，已被廣泛應用于隔熱保溫、吸附、催化和能源等領域，但隨著氣凝膠應用領域的越發(fā)廣泛，普遍應用于650 ℃及以下隔熱領域的傳統SiO2氣凝膠在高溫下結構易坍塌，致使材料致密化，從而喪失其優(yōu)異性能，其他氧化物基氣凝膠的高溫熱穩(wěn)定性也有待進一步加強，高溫局限性極大地限制了氧化物基氣凝膠在高溫領域的應用。 碳化物是一種高硬度、高熔點和化學性質穩(wěn)定的化合物，一般通過原位生成法制得，在制備過程中控制工藝參數將碳化物制成氣凝膠結構，可提升氣凝膠材料的使…

現代工業(yè)的飛速發(fā)展和石油基聚合物的過度消費引發(fā)了雙重危機，造成了不可再生資源和環(huán)境污染的短缺。但是，這提供了一個機會來刺激研究人員將天然生物基材料用于新型先進材料和應用。基于納米纖維素的氣凝膠，使用豐富且可持續(xù)的纖維素為原料，呈現出第三代氣凝膠，其結合了具有高孔隙率和大比表面積以及纖維素本身優(yōu)異性能的傳統氣凝膠。當前，納米纖維素氣凝膠為各種領域的廣泛功能應用提供了引人注目的平臺，例如吸附，分離，儲能，隔熱，電磁干擾屏蔽和生物醫(yī)學應用。最近德國哥廷根大學張凱/南京林業(yè)大學蔣少華/段改改等科研人員在…

大自然是人類的良師，自然界中天然材料具有的一些獨特結構給材料學家?guī)砹藷o限的設計靈感。樹木是一類典型的各向異性材料，它的內部具有取向排列的管狀結構，用來定向輸送水和營養(yǎng)物質，這種取向排列的管狀結構使木材多個性能呈各向異性，并賦予材料獨特功能特性。借鑒樹木的結構，材料學家設計和制備了多種具有各向異性的材料。 鑒于聚合物基微孔材料在電磁屏蔽/吸波領域的應用前景，最近四川大學高分子研究所劉鵬波教授、鄒華維教授團隊采用定向冰晶模板法，通過控制冰晶的生長方向，制備出具有定向有序通孔結構的各向異性聚酰亞胺/…

在高性能電磁干擾（EMI）屏蔽領域，具備優(yōu)異屏蔽效應且具有低消耗和良好機械柔韌性的屏蔽材料一直是研究者所迫切需要的。當前，由納米結構框架材料和微米大小孔洞組成的蜂窩結構由于其低密度、良好的柔韌性、易加工性、化學穩(wěn)定性和可調節(jié)的EMI屏蔽性能，顯示出了其有望替代常規(guī)金屬屏蔽層的巨大潛力。因此，框架材料及其微結構協同作用的設計一直是研究的重點。近年來，一類新型的二維金屬碳化物和氮化物，即所謂的MXenes，由于其金屬導電性、出色的機械性能和大的比表面積等特性引起了廣泛關注。然而，弱的凝膠能力和易團聚…

記者從中國科學技術大學獲悉，該校俞書宏教授課題組以殼聚糖作三維軟模板，發(fā)展了一種制備酚醛樹脂與二氧化硅復合材料的新方法，成功研制了具有雙網絡結構的酚醛樹脂/二氧化硅復合氣凝膠材料。該材料具有輕質多孔、隔熱防火和耐火焰侵蝕的特點。研究論文3月12日發(fā)表在《德國應用化學》上?？蒲腥藛T研制了一種雙網絡結構的復合氣凝膠，具有樹枝狀的微觀多孔結構，纖維的尺寸在20納米以內，且兩種組分各自都成連續(xù)的網絡，實現了有機、無機組分在納米尺度上的均勻分散。研究人員通過調控硅源的添加量，即可調控復合氣凝膠的密度、無機含量、力學強度等物理參數，從而增強其結構的機械穩(wěn)定性。這種復合氣凝膠可以承受60%的壓縮而不破裂，具