间苯二酚⁃甲醛基酚醛/碳气凝胶微观结构调控研究进展

摘要

酚醛/碳气凝胶因其独特的耐烧蚀性能以及优异的物理、化学性能,在声/热阻材料、吸附材料、能源储存装置、传感器、宇航工业等领域具有重要的应用价值。本文系统综述了催化剂、添加剂和干燥方式在间苯二酚⁃甲醛基酚醛/碳气凝胶制备过程中的影响。分别介绍了酸/碱催化机理,阐述了催化剂种类及pH值对气凝胶微观结构的调控;分析了表面活性剂的作用机理,讨论了其种类和用量对气凝胶微观结构的影响,以及碳纳米管、氧化石墨烯、壳聚糖、盐类等多种添加剂对气凝胶微纳结构的调控;总结了超临界干燥、冷冻干燥、常压干燥三种常见干燥方式对气凝胶微观结构的影响,着重讨论了实现常压干燥的必要条件及原理。最后,总结了酚醛气凝胶研究领域所面临的挑战,探讨了其未来的发展方向,包括改善其宏观力学性能、降低成本、实现超柔性以及发展可3D打印的酚醛气凝胶。