复合气凝胶

可再生材料制成的柔性超级电容器和应变传感器在智能机器人、电子皮肤和健康监测等先进领域引起了广泛关注。特别是具有优异压缩性和电化学性能的多功能超级电容器逐渐走进人们的视野。碳气凝胶(Carbon aerogels)具有低密度、高孔隙率、高比表面积和优良的导电性，是制造可压缩超级电容器的理想材料。然而，从绿色生物聚合物中制备具有可压缩性、亲水性和抗疲劳性的碳气凝胶仍然是一个巨大的挑战。 近日，天津科技大学司传领教授、徐婷博士与德国哥廷根大学张凯教师、美国奥本大学杜海顺等人合作，基于有序排列的层状多孔…

气凝胶由于其高比表面积、高孔隙率、低密度和低热导率等优异性能，已被广泛应用于隔热保温、吸附、催化和能源等领域，但随着气凝胶应用领域的越发广泛，普遍应用于650 ℃及以下隔热领域的传统SiO2气凝胶在高温下结构易坍塌，致使材料致密化，从而丧失其优异性能，其他氧化物基气凝胶的高温热稳定性也有待进一步加强，高温局限性极大地限制了氧化物基气凝胶在高温领域的应用。 碳化物是一种高硬度、高熔点和化学性质稳定的化合物，一般通过原位生成法制得，在制备过程中控制工艺参数将碳化物制成气凝胶结构，可提升气凝胶材料的使…

现代工业的飞速发展和石油基聚合物的过度消费引发了双重危机，造成了不可再生资源和环境污染的短缺。但是，这提供了一个机会来刺激研究人员将天然生物基材料用于新型先进材料和应用。基于纳米纤维素的气凝胶，使用丰富且可持续的纤维素为原料，呈现出第三代气凝胶，其结合了具有高孔隙率和大比表面积以及纤维素本身优异性能的传统气凝胶。当前，纳米纤维素气凝胶为各种领域的广泛功能应用提供了引人注目的平台，例如吸附，分离，储能，隔热，电磁干扰屏蔽和生物医学应用。最近德国哥廷根大学张凯/南京林业大学蒋少华/段改改等科研人员在…

大自然是人类的良师，自然界中天然材料具有的一些独特结构给材料学家带来了无限的设计灵感。树木是一类典型的各向异性材料，它的内部具有取向排列的管状结构，用来定向输送水和营养物质，这种取向排列的管状结构使木材多个性能呈各向异性，并赋予材料独特功能特性。借鉴树木的结构，材料学家设计和制备了多种具有各向异性的材料。 鉴于聚合物基微孔材料在电磁屏蔽/吸波领域的应用前景，最近四川大学高分子研究所刘鹏波教授、邹华维教授团队采用定向冰晶模板法，通过控制冰晶的生长方向，制备出具有定向有序通孔结构的各向异性聚酰亚胺/…

在高性能电磁干扰（EMI）屏蔽领域，具备优异屏蔽效应且具有低消耗和良好机械柔韧性的屏蔽材料一直是研究者所迫切需要的。当前，由纳米结构框架材料和微米大小孔洞组成的蜂窝结构由于其低密度、良好的柔韧性、易加工性、化学稳定性和可调节的EMI屏蔽性能，显示出了其有望替代常规金属屏蔽层的巨大潜力。因此，框架材料及其微结构协同作用的设计一直是研究的重点。近年来，一类新型的二维金属碳化物和氮化物，即所谓的MXenes，由于其金属导电性、出色的机械性能和大的比表面积等特性引起了广泛关注。然而，弱的凝胶能力和易团聚…

记者从中国科学技术大学获悉，该校俞书宏教授课题组以壳聚糖作三维软模板，发展了一种制备酚醛树脂与二氧化硅复合材料的新方法，成功研制了具有双网络结构的酚醛树脂/二氧化硅复合气凝胶材料。该材料具有轻质多孔、隔热防火和耐火焰侵蚀的特点。研究论文3月12日发表在《德国应用化学》上。科研人员研制了一种双网络结构的复合气凝胶，具有树枝状的微观多孔结构，纤维的尺寸在20纳米以内，且两种组分各自都成连续的网络，实现了有机、无机组分在纳米尺度上的均匀分散。研究人员通过调控硅源的添加量，即可调控复合气凝胶的密度、无机含量、力学强度等物理参数，从而增强其结构的机械稳定性。这种复合气凝胶可以承受60%的压缩而不破裂，具