中国科大研制一种全天然仿木气凝胶
该工做遭到国度沉点研发打算项目、国度天然科学基金沉点项目、中国高校协同立异打算、安徽省科技严沉专项、地方高校根基科研营业费专项资金和安徽省沉点研发打算项目等支撑。
该工做遭到国度沉点研发打算项目、国度天然科学基金沉点项目、中国高校协同立异打算、安徽省科技严沉专项、地方高校根基科研营业费专项资金和安徽省沉点研发打算项目等支撑。
木材做为一种用处普遍的材料和丰硕的资本，具有低密度、低导热、优良的机械机能和可持续性等特征，已被普遍利用了数千年。近年来，基于对木布局的认识，各类具有奇特物能和普遍使用的仿木材料也被开辟出来，此中，具有优秀保温机能的气凝胶是最主要的研究课题之一。基于塑料和树脂的仿木气凝胶遭到生物降解性差的严沉，这会导致废料的堆集并带来严沉问题。而基于现有的纳米布局基元的仿木气凝胶则遭到其可持续性不脚和成本高的。因而，为处理目前材料的不成持续性问题，开辟低成本、低能耗、环保的新型建立基元将对仿木气凝胶的成长起到至关主要的感化。中国科学手艺大学俞书宏院士团队报道了一种颠末自下而上的策略，制备了一种具有优秀隔热和耐火机能的纯天然仿木气凝胶。相关以“Anall-natural wood-inspired aerogel”为题颁发正在《使用化学》上（Angew。 Chem。 Int。 Ed。2023， 62(6)， e202211099）。通信做者为合肥微标准物质科学国度研究核心的管庆方副研究员和俞书宏院士。
这种全天然仿木气凝胶的隔热和防火机能均优于天然巴沙木和大大都贸易海绵，无望成为现有贸易隔热材料的抱负替代品。此外，其天然的原料来历和低能耗低排放的制备工艺使得这种气凝胶具有优良的生物降解性和可持续性，从而能够削减隔热材料正在出产，利用和烧毁过程中对的负面影响。
图1。全天然气凝胶的制备取布局。（a）木屑颗粒概况纳米化和仿木布局构制过程示企图；（b-d）天然木材及其取向通道布局；（e-g）全天然海绵及其取向通道布局。成功实现了正在暖和前提下活化微米标准的木屑颗粒概况，从而出纤维素纳米纤维（图1a）。这些颗粒概况的纳米纤维显著加强了颗粒之间的彼此感化，连系单向冷冻手艺成功建立了强韧耐用的仿木气凝胶。这种气凝胶有着取天然木材雷同的取向通道布局（图1b-g），这种仿木布局能够大大降低气凝胶的热导率，使其具有17。4 mW m-1K-1的超低径向热导率，优于现有纤维素基气凝胶材料和各类商用海绵（图2a-c）。同时，插手天然粘土纳米片使得这种气凝胶的耐火机能也有了很大的改善，能够承受1300℃高温的火焰至多20分钟而不被烧透（图2d-h）。
