01 隔熱保溫方面的應(yīng)用
可被用作隔熱板應(yīng)用在建筑物外墻,起到保溫作用。既不會(huì)增加建筑外墻的厚度,還可節(jié)省建筑材料,降低建筑成本。氣凝膠還可對(duì)氣體運(yùn)輸管道進(jìn)行隔熱和保溫,起到保護(hù)的作用。
02 聲學(xué)方面的應(yīng)用
因其密度低,可降低聲波在氣凝膠中的傳播速率,同時(shí)質(zhì)量較輕,且無(wú)污染,是一種非常好的吸聲材料,被廣泛應(yīng)用到城市住房和工廠的建設(shè)中,可吸附城市噪音以及工廠中生產(chǎn)制造的噪音污染。
03 電學(xué)方面的應(yīng)用
氣凝膠的介電常數(shù)較低且具有可調(diào)控性,因此可作為襯底材料用于集成電路中,有效提高電子的運(yùn)算速率。氣凝膠是電絕緣材料,可避免電路漏電。同時(shí)也被廣泛應(yīng)用到光學(xué)和化學(xué)催化劑載體等方面。
04 水處理方面的應(yīng)用
氣凝膠是一種多孔納米材料,具有許多優(yōu)異特性密度較低,大的比表面積和高的孔隙率等,可吸收水資源中的化學(xué)污染品,不僅不會(huì)造成水資源污染,又能快速清理污染品,清潔水質(zhì),價(jià)格低廉
05 氧化物及其復(fù)合氣凝膠
氧化物氣凝膠屬于氣凝膠領(lǐng)域較成熟種類,通常采用醇鹽或鹽類作為前驅(qū)體,采用酸堿兩步催化方法制備而成,兼具氧化物及氣凝膠兩者的特性,在氧化物原有優(yōu)良性能基礎(chǔ)上附加了輕質(zhì)、高孔隙率、高比表面積等特性,拓展了氧化物氣凝膠材料的應(yīng)用領(lǐng)域。目前,氧化物氣凝膠研究較多的主要是SiO2、TiO2、ZrO2和Al2O3氣凝膠及復(fù)合氣凝膠
06 碳化物及其復(fù)合氣凝膠
碳化物是一種高硬度、高熔點(diǎn)和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的化合物,一般通過(guò)原位生成法制得,在制備過(guò)程中控制工藝參數(shù)將碳化物制成氣凝膠結(jié)構(gòu),可提升氣凝膠材料的使用溫度,進(jìn)而拓展在高溫領(lǐng)域的應(yīng)用,如航天航空、高溫窯爐、核能等領(lǐng)域。
07 氮化物及其復(fù)合氣凝膠
氮化物氣凝膠是一種新型的無(wú)機(jī)氣凝膠,目前的研究主要集中在Si3N4氣凝膠和BN氣凝膠,還涉及小量其他氮化物氣凝膠的研究,如C3N4氣凝膠和氮化釩(VN)氣凝膠。將氮化物材料制備成多孔氣凝膠結(jié)構(gòu),將兼具氣凝膠與氮化物的優(yōu)異特性,這對(duì)于拓展氮化物材料的應(yīng)用具有十分重要的意義,但是國(guó)內(nèi)外對(duì)于氮化物氣凝膠的研究尚處于基礎(chǔ)階段,該類氣凝膠的研究仍有較大發(fā)展空間。
08 聚合物基有機(jī)氣凝膠
聚合物基有機(jī)氣凝膠是以高聚物分子通過(guò)與膠體粒子之間以氫鍵或范德華力相結(jié)合而形成的具有多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物與傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)氣凝膠相比,有機(jī)氣凝膠性能主要取決于聚合物種類,因此聚合物基有機(jī)氣凝膠具有靈活的設(shè)計(jì)性和性能可調(diào)性。聚合物基有機(jī)氣凝膠主要有聚氨酷(PU)、聚脈(PUA)、聚酷亞胺(PI)等研究較多的聚合物基有機(jī)氣凝膠,隨著研究的深入還出現(xiàn)了間規(guī)聚苯乙烯聚偏二氟乙烯(sPS)、聚間苯二胺(PmPD)、(PVDF)、聚酷胺(PA)、聚叱咯(pPy)等其他聚合物基氣凝膠的研究報(bào)道。
09 石墨烯氣凝膠
石墨烯氣凝膠(GA)又稱石墨烯泡沫、石墨烯海綿或者石墨烯宏觀結(jié)構(gòu)體。除了具有C氣凝膠的一系列優(yōu)異特性外,GA還因構(gòu)筑單元優(yōu)異的理化性能而具備大孔結(jié)構(gòu)和超彈性等獨(dú)特性能,進(jìn)而成為當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。
10 量子點(diǎn)氣凝膠
將量子點(diǎn)(ODs)引入氣凝膠,能夠得到既具備ODs良好光學(xué)、催化性能,同時(shí)具備氣凝膠吸附、傳感、隔熱保溫等特性的量子點(diǎn)氣凝膠。作為一種新興技術(shù)材料,其優(yōu)異的性能將迅速成為研究熱點(diǎn)。下面將從催化、傳感、電池、生物成像以及熒光等應(yīng)用領(lǐng)域分別介紹量子點(diǎn)氣凝膠的研究現(xiàn)狀。
11 生物質(zhì)基有機(jī)及C氣凝膠
氮化物氣凝膠是一種新型的無(wú)機(jī)氣凝膠,目前的研究繼氧化物、碳化物、氮化物等無(wú)機(jī)氣凝膠和聚合物基傳統(tǒng)有機(jī)氣凝膠的研究之后,生物質(zhì)基有機(jī)氣凝膠憑借原料的分布廣泛和獲取方式簡(jiǎn)易等優(yōu)勢(shì)而受到極大的關(guān)注。同時(shí),生物質(zhì)基原料往往綠色無(wú)毒,普遍具有生物相容性、生物可降解性等特點(diǎn),這極符合當(dāng)前綠色化學(xué)理念。
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標(biāo)簽: 氣凝膠, 膠體粒子, 多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu), 保溫材料

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