气凝胶

摘要： 介绍了一种加热炉表面保温修复技术中的应用,包括气凝胶隔热保温涂料应用、保温结构设计、保温涂装施工工艺及隔热效果评价。结果表明:采用自研气凝胶隔热保温涂料对加热炉表面保温失效区域进行修复,可以明显降低炉体表面温度,有效减少热量向外界的散热损耗,进而提高加热炉热效率;与原有保温涂层相比,修复用气凝胶保温涂层隔热性能及机械性能更加优异;在保温结构设计方案中,保温涂层与防护面层之间设计的界面剂粘接层可显著提高配套体系耐水、耐盐雾性能,降低保温层下腐蚀风险。

摘要： 以纤维素为原料,聚乙烯亚胺为氨基化试剂,选用环氧氯丙烷作为交联剂,制备了氨基改性纤维素气凝胶(Cell@PEI)。通过傅里叶红外光谱分析(FT-IR)、扫描电子显微镜分析(SEM)、X-射线衍射分析(XRD)和比表面积分析(BET)等表征手段对制得的吸附剂进行表征分析,证明成功制得了具有三维立体网状结构的氨基改性纤维素气凝。动力学吸附实验表明,Cell@PEI吸附Pb^(2+) 的过程以化学吸附为主导,遵循准二级动力学,在240min内可以达到吸附平衡。等温吸附实验结果表明,该吸附过程主要为单层吸附,吸附过程是吸热反应。此外,由等温拟合结果可知,在室温条件下,Cell@PEI对Pb^(2+) 的饱和吸附容量为179.4 mg/g。Cell@PEI经过四次再生后,仍保持初始吸附量81.33%的吸附量,表明该吸附剂具有良好的循环使用性能。

摘要： 石油化工产品在国民经济生活中占有重要地位,但在石油开采和运输过程中漏油事件频发,对海洋生态环境造成重大污染。物理吸附除油方式以其成本低、污染小、可回收利用、操作简单等优点得到广泛应用。传统吸附材料往往具有双亲性,选择吸附性较差,需要进行表面疏水处理。石墨烯凭借其超大比表面积和亲油疏水的特性引起广泛关注。重点综述了石墨烯改性有机海绵、石墨烯基气凝胶和石墨烯改性生物质复合材料在吸油方面的研究进展,并对利用石墨烯改性制备的空心管状、薄膜状、多孔珠状吸附材料进行了简单介绍,最后总结分析了石墨烯及其复合材料在吸油方面存在的问题并对其未来发展方向进行了展望。

摘要： 目的 深入研究制备过程中微纤化程度对微纤化纤维素(MFC)气凝胶的性质及导热、保温、缓释等性能的影响。根据相应性能数据将该气凝胶应用于包装领域,解决精油在包装内释放速率过快而造成精油浓度过高和短时间内消耗完毕的问题。方法 采用TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基)/NaBr/NaClO氧化体系预处理针叶木漂白硫酸盐浆,通过改变高压均质次数和低温真空冷冻干工艺制备不同微纤化程度的MFC气凝胶,利用FT-IR、XRD、SEM和BET等技术分析气凝胶的结构性质,运用应力-应变测试、导热系数测试、TGA测试和GC-MS分析等方法分别对气凝胶的压缩、保温、耐热和缓释性能进行研究。结果 随着微纤化程度的增加,MFC气凝胶的结晶度逐渐增加,气凝胶的比表面积呈现先减小后增加的趋势,范围为17.643~35.171m2/g;气凝胶的压缩强度呈现增加趋势,增幅为15.35%;均质次数为10的气凝胶的耐热性最好,均质次数为8的气凝胶次之。结论 均质次数的增加引起MFC微纤化程度提高,不同微纤化程度的MFC气凝胶具有不同的内部结构性质,以及压缩、保温、耐热和精油负载缓释性能。

摘要： 为充分利用导电聚吡咯独特的掺杂结构与石墨烯气凝胶丰富的多孔结构,研究了氧化还原活性剂对聚吡咯/石墨烯气凝胶的结构及电化学性能的影响,并制备性能优异的电极复合材料。以对苯醌作为氧化还原活性剂,使用一步水热法制备聚吡咯/石墨烯水凝胶,冷冻干燥后制备得到氧化还原活性复合气凝胶。扫描电子显微镜结果表明,引入对苯醌后有利于获得有序的三维网络结构。傅里叶变换红外光谱、X射线衍射测试结果表明,复合材料中吡咯被成功聚合的同时氧化石墨烯被还原为石墨烯。电化学测试结果表明,对苯醌浓度为5 mmol/L时,复合气凝胶可获得最佳电化学性能,比电容可达304.0 F/g,循环10000次后可保持初始比电容的79.88%。将其与活性炭组装成非对称超级电容器,可获得高的能量密度(41.56 Wh/kg)与功率密度(400 W/kg)。

摘要： 气凝胶材料是一类具有三维纳米结构的多孔材料,在航空航天、石油化工、环保工程、建筑工程、化学催化、医药卫生等领域表现出广泛的应用价值,自问世以来一直深受人们的关注。由纤维素、壳聚糖、海藻酸等多糖制备得到的气凝胶材料不仅能够保持传统气凝胶高孔隙率、大比表面积、低密度的特点,还具备了天然高分子可再生、可降解、生物兼容性好的优点,成为了当前的热门材料之一。金属有机框架(MOFs)是一类由金属节点以及有机配体通过配位作用组装形成的多孔框架材料,在吸附、催化、传感、载药等领域都表现出巨大的应用潜力。随着对材料应用功能、加工性能、循环使用性能等要求的提升,近年来人们对多糖/MOFs复合气凝胶材料的研究兴趣逐渐高涨。自2016年第一例纤维素纳米晶/MOFs复合气凝胶材料被报道以来,研究人员尝试了多种不同的多糖以及MOFs组合,制备了不同类型的多糖/MOFs复合气凝胶材料,并探索了它们在不同领域的应用。本文首先总结了多糖/MOFs复合气凝胶材料的三种常见制备策略:(1)将预先制备好的MOFs与多糖直接混合制备复合气凝胶;(2)在多糖分子表面原位生成MOFs之后再制备复合气凝胶;(3)在已制备好的多糖气凝胶中原位生成MOFs再制备复合气凝胶。通过相应的实例详细介绍了这些制备方法的特点,然后分别介绍了多糖/MOFs复合气凝胶材料在不同领域中的应用情况,最后针对当前该领域研究存在的不足以及面临的问题提出了解决方法并展望了未来可能的发展方向。

摘要： 气凝胶是一种三维纳米多孔材料,作为一种具有最低导热率的材料,气凝胶是理想的隔热材料,可以节省能源并减少碳排放。作为一种具有高孔隙率和高比表面积的材料,气凝胶是吸附空气和水中有害分子或离子的理想材料,可用于环境保护。此外,具有良好导电性能的碳气凝胶还可用作超级电容器的电极材料。该文综述了气凝胶在节能环保领域的应用。

摘要： 气凝胶因独特的结构特点,具有非常优异的隔热保温性能,是理想的隔热保温材料。但是把气凝胶作为隔热保温的功能填料,运用于水性涂料中,却存在分散性差,易团聚,孔隙结构易被破坏等问题。因此,从气凝胶的表面改性以及水性涂料中助剂、乳液种类等其他条件的影响两大方面,综合论述了如何改善气凝胶在水性涂料中的应用条件。

摘要： 气凝胶具备密度小、耐高温、孔隙率高、比表面积高等特点,也被称作干凝胶,正常状态下,其结构特征类似于海绵。正是由于气凝胶拥有以上性质,才能够保证其在航空航天、化学催化、保温隔热等领域得到广泛应用。基于此,本研究从分析耐高温气凝胶的制备过程出发,探讨该材料在建筑行业中的使用状况。

摘要： 以醋酸纤维素(CA)为原料,通过静电纺丝制备CA纳米纤维;将CA纳米纤维在去离子水中形成均匀的分散体,然后在分散液中引入N-羟甲基丙烯酰胺(HAM),通过冷冻、热处理制备CA纳米纤维/HAM复合气凝胶(CNFA);探讨了HAM添加量对CNFA力学性能和隔热性能的影响。结果表明:当纺丝液CA质量分数为15%时,静电纺CA纳米纤维表面光滑无串珠,平均直径为247 nm;CNFA在微观上呈现多孔结构和相互连接的纳米纤维网络;随着分散液中HAM含量逐渐增加,CNFA的压缩应力和导热系数逐渐增加,HAM质量分数从0.11%增加到0.55%,CNFA在应变为60%时的压缩应力从1.08 kPa提高到2.48 kPa,导热系数从27.67 mW/(m·K)增加到32.31 mW/(m·K);CNFA具有简单的力学可操控性、良好的形状稳定性及优越的隔热阻冷性能。

摘要： 通过选用硅烷偶联剂对SiO2气凝胶进行改性,增强SiO2气凝胶颗粒与无机胶凝材料之间的粘结性能,通过掺杂不同体积比例的改性或未改性气凝胶颗粒,获得不同密度的保温砂浆,测试其养护7d和28d的抗压和抗折数据分别为,随着气凝胶掺杂比例的增加,7d或者28d养护之后的抗压强度逐渐降低,从未掺杂的39.6MPa和43.23MPa逐渐降低至掺杂50％的9.86MPa和10.87MPa.随着气凝胶掺杂比例的增加,7d或者28d养护之后的抗折强度逐渐降低,从未掺杂的6.73MPa和7.24MPa逐渐降低至掺杂50％的0.81MPa和1.02MPa.

摘要： 金属有机骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是一类由金属离子或者金属簇与有机配体自组装形成的新型有机-无机杂化多孔固体材料.然而,由于MOFs的晶体特性,MOFs通常为粉末状,无法满足工业应用要求.将MOFs整合到某种载体中是扩大这种功能材料潜在应用的一种方法.气凝胶作为一种聚超低密度、高比表面积和高孔隙率等特点于一身的独特的块状材料,是制备超高分散性材料的潜在理想载体模型.因此,将MOFs融合到气凝胶载体模型中,得到的含有MOFs的复合气凝胶不但具备了轻质、高比表面积等特性,而且使MOFs易于生产和固定,增加了MOFs材料的工业用途,使这种复合气凝胶材料具备了更广阔的应用领域.本文将从金属-有机气凝胶(MOA)及含MOF复合气凝胶两方面的最新研究进展进行综述.

摘要： 针对高马赫数飞行器对透波隔热材料的需求,制备了耐高温透波气凝胶隔热复合材料,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电性能测试系统、热导率测试仪等手段对材料的微观形貌结构、介电性能、隔热性能进行了表征.研究表明添加抗红外辐射剂的隔热复合材料具有良好的透波/隔热性能,介电常数在1.24～1.36之间、介电损耗小于0.0055、室温热导率小于0.022W/(m·K);隔热性能明显优于常规的纤维增强气凝胶隔热材料.

摘要： 采用水分散法混合气凝胶粉料和陶瓷纤维,并添加一定量的结合剂,通过抄取工艺成型,在120～140°C温度范围内烘干,制备出气凝胶复合陶瓷纤维隔热板.重点研究了气凝胶粉料添加量对试样导热系数和高温稳定性的影响.采用扫描电镜(SEM)分析试样的微观结构,水流量平板法测定试样导热系数,高温马弗炉煅烧测定试样高温热稳定性.结果表明:随着气凝胶粉料添加量的增加,试样的导热系数逐渐降低,高温稳定性逐渐变差.当添加15wt％的气凝胶粉料时,试样可以在保证高温稳定性的前提下,获得较低的导热系数.

摘要： 甲基化纳米纤维素是以纳米纤维素作为基体材料,将MTMS原位接枝到纳米纤维素分子表面,通过控制MTMS的含量来调节纳米纤维素气凝胶的甲基化程度,实现均匀的疏水改性.采用喷雾冷冻干燥的方法,将反应液以小液滴的形式喷入液氮中,再冷冻干燥得到多孔、高比表面积、柔性疏水纳米纤维素气凝胶材料.利用比表面积测试仪(BET)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重差热测试仪(TG-DSC)、导热系数仪等分析方法对甲基化纳米纤维素进行物相测定和微结构分析.结果表明:甲基化纳米纤维素具有优异的柔韧性和保温隔热性能.当硅含量为2.2wt.％时,导热系数为0.029W/(m·K),疏水角为108°,密度为0.027gcm3.

摘要： 气凝胶是一种特殊的多孔材料,具有许多优异的物理化学性质,如低密度,高孔隙率,高表面积和可调表面化学性质.随着不同类型气凝胶合成的进展,这种多孔材料在几种应用中的可行性得到了广泛的探索.在各种高性能应用中,气凝胶已经引起了人们的注意,作为一种吸附介质,用于消除几种对环境和人类健康造成威胁的污染物.虽然气凝胶在环境修复方面的表现很有希望,但是考虑到复杂的干燥过程,机械微细的结构和加工成本等气凝胶的一些缺陷也被考虑在内,并且在若干研究中以某种方式得到了缓解.该综述文章旨在整理气凝胶的合成,加工及其近来在水处理,包括油和有毒有机化合物和重金属离子的去除.

摘要： 气凝胶产品具有高气孔率的特殊结构,微观上由骨架相和孔隙组成.恰当的结构特征检测表征方式对于研究气凝胶的合成方法以及气凝胶的物化特性具有关键性影响.通过结构特征表征模型和理化性质,能够对气凝胶进一步优化,同时为应用提供指导并进一步开发气凝胶性能的潜力.本文重点介绍可应用于气凝胶结构表征的常用方法并对新方法和新发展进行说明.

摘要： 介绍了蒸汽管道保温现状,介绍了一种先进的气凝胶复合保温结构,用外径为Φ325蒸汽管道为例进行了计算,详细分析了气凝胶复合保温结构的保温效果及产生的经济效益.

摘要： 本文采用一系列不同结构、不同羟基含量的粘土材料,采用真空冷冻干燥法制备了一系列的聚乙烯醇(PVA)/粘土气凝胶材料,并对其微观结构、热稳定性、阻燃性能进行表征,以研究粘土结构、羟基含量的不同对聚乙烯醇/粘土气凝胶性能的影响.研究发现:聚乙烯醇/凹凸棒土气凝胶的热稳定性要高于聚乙烯醇/层状粘土气凝胶复合材料.其最大热分解温度(Tmax)比几种聚乙烯醇/层状粘土气凝胶材料高出了50°C以上.在燃烧测试中,聚乙烯醇/粘土气凝胶的极限氧指数高于聚乙烯醇气凝胶.在锥形量热测试中,相比几种聚乙烯醇/层状粘土气凝胶材料,聚乙烯醇/凹凸棒土气凝胶材料的总热释放最低,仅为8.4MJ/m2.

摘要： 粉煤灰作为一种固体废弃物,其综合利用一直备受关注.粉煤灰中含有大量的无机阻燃元素,本文利用这一特点,将其与聚乙烯醇、黄原胶共混,采用冻干法制备气凝胶.这种气凝胶能够形成三维网络结构,相比纯的PVA、黄原胶气凝胶热稳定性有所提高.在燃烧过程中相比纯样其热释放量和烟释放量明显降低,燃烧增长率指数减小，具有阻燃效果，可使粉煤灰变废为宝。

摘要： 本发明涉及一种气凝胶涂料、气凝胶涂层及由气凝胶涂料制备气凝胶涂层的方法。气凝胶涂料包含以质量百分比计为35～90％的涂料基体、5～45％的功能填料和5～50％的助剂；涂料基体选自由环氧改性树脂、酚醛改性树脂、有机硅改性树脂和有机硅橡胶组成的组；功能填料包含气凝胶颗粒；助剂选自由甲苯、环己烷、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠盐、丙酮和乙醇组成的组。所述方法包括：将气凝胶涂料涂布于基材表面，依次进行干燥和固化，制得所述涂层。本发明的气凝胶涂料分散性好、稳定性好，所述涂层耐高温性能及隔热性能好；本发明方法操作简便、易于实施，能适用在各种形状规格的构件上制备涂层，在航天、航空等领域具有广泛的应用前景。

摘要： 本发明提供一种气凝胶前体、该气凝胶前体的制备方法、用该气凝胶前体制备的气凝胶、和用该气凝胶前体制备气凝胶的方法，其中，所述气凝胶前体包含摩尔比为100:1至100:20的由下面式1表示的结构单元和选自由式2至式4表示的结构单元中的至少一种，并且具有1,000g/mol至6,000g/mol的重均分子量，和在45°C至60°C下加热24小时以上后具有2.0cps至4.0cps的粘度。

摘要： 公开了一种气凝胶涂料，包括：成膜乳液；SiC‑SiO2复合气凝胶；分散剂；润湿剂；消泡剂；金红石型二氧化钛纳米颗粒；中空玻璃微珠；增稠剂；成膜助剂；氨水；去离子水余量。此外，还公开了由气凝胶涂料得到的气凝胶涂层。该气凝胶改善了表面能和二次粒子的连接面积，由此改善了力学性能和隔热性能。

摘要： 本公开提供一种气凝胶前体和使用该气凝胶前体制备的气凝胶，所述气凝胶前体包含烷氧基二硅氧烷类预聚物并且其表面上具有由下面的化学式1的疏水性溶胶‑凝胶形成剂衍生的官能团，因此，在制备气凝胶时提供具有均匀孔尺寸分布的疏水孔，从而能够提高气凝胶的高温热稳定性：[化学式1](在化学式1中，M、R、R1至R4与在说明书中定义的相同)。

摘要： 本发明公开了一种超临界萃取生产纳米二氧化硅气凝胶的方法及其生产的纳米二氧化硅气凝胶、气凝胶制品，涉及SiO2气凝胶技术领域。该方法包括：将老化、改性后的湿凝胶在保护气体保护下超临界萃取；湿凝胶是体系A与体系B按体积比1:(0.5～1)混合得到；体系A为有机硅源、C1‑C4低碳醇、酸和水以1:(5～8):(0.5～1):(1～1.5)的摩尔比混合得到；体系B为C1‑C4低碳醇、碱和水以10:(0.3～0.4):(4～6)的摩尔比混合得到；改性液包括十八烷基三氯硅烷和C1‑C4低碳醇，两者体积比为1:(20～30)。本发明生产的二氧化硅气凝胶具有低密度、低导热系数、高比表面积和高疏水性。

摘要： 本发明涉及一种气凝胶涂料、气凝胶涂层及由气凝胶涂料制备气凝胶涂层的方法。气凝胶涂料包含以质量百分比计为35～90％的涂料基体、5～45％的功能填料和5～50％的助剂；涂料基体选自由环氧改性树脂、酚醛改性树脂、有机硅改性树脂和有机硅橡胶组成的组；功能填料包含气凝胶颗粒；助剂选自由甲苯、环己烷、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠盐、丙酮和乙醇组成的组。所述方法包括：将气凝胶涂料涂布于基材表面，依次进行干燥和固化，制得所述涂层。本发明的气凝胶涂料分散性好、稳定性好，所述涂层耐高温性能及隔热性能好；本发明方法操作简便、易于实施，能适用在各种形状规格的构件上制备涂层，在航天、航空等领域具有广泛的应用前景。

摘要： 本发明提供一种气凝胶前体、该气凝胶前体的制备方法、用该气凝胶前体制备的气凝胶、和用该气凝胶前体制备气凝胶的方法，其中，所述气凝胶前体包含摩尔比为100:1至100:20的由下面式1表示的结构单元和选自由式2至式4表示的结构单元中的至少一种，并且具有1,000g/mol至6,000g/mol的重均分子量，和在45°C至60°C下加热24小时以上后具有2.0cps至4.0cps的粘度。

摘要： 公开了一种气凝胶涂料，包括：成膜乳液；SiC‑SiO2复合气凝胶；分散剂；润湿剂；消泡剂；金红石型二氧化钛纳米颗粒；中空玻璃微珠；增稠剂；成膜助剂；氨水；去离子水余量。此外，还公开了由气凝胶涂料得到的气凝胶涂层。该气凝胶改善了表面能和二次粒子的连接面积，由此改善了力学性能和隔热性能。

摘要： 本发明涉及一种疏水性二氧化硅气凝胶前体和使用其制备的疏水性二氧化硅气凝胶。根据本发明，通过在制备疏水性气凝胶前体时引入包含来自PEG的单元的线性硅烷交联剂，可以制备具有改善的高温热稳定性和改善的机械物理性能的疏水性二氧化硅气凝胶。

摘要： 本公开提供一种气凝胶前体和使用该气凝胶前体制备的气凝胶，所述气凝胶前体包含烷氧基二硅氧烷类预聚物并且其表面上具有由下面的化学式1的疏水性溶胶‑凝胶形成剂衍生的官能团，因此，在制备气凝胶时提供具有均匀孔尺寸分布的疏水孔，从而能够提高气凝胶的高温热稳定性。