一、背景介绍
气凝胶是什么?首先我们要了解一下凝胶是什么,凝胶指的是一定浓度的高分子溶液或溶胶,在适当条件下,粘度逐渐增大,最后失去流动性,整个体系变成一种外观均匀,并保持一定形态的弹性半固体。当凝胶被水或其他液体充满后,即称之为水凝胶。相似的是,当凝胶被气体充满后,即称之为“气凝胶”。气凝胶是由胶体粒子相互聚结形成纳米多孔网络结构,并在孔隙中充满气态分散介质的一种高分散固态材料。气凝胶拥有极高孔洞率、极低的密度、高比表面积、超高孔体积率。气凝胶的应用广泛,1.优异的隔热保温性能使其可以作为保温材料。2.气凝胶可以作为吸附剂从水中吸附油和其他有毒有机物。3.气凝胶的低声速和高孔隙超轻质特性使之成为理想声阻耦合材料和水声反声材料。
美国科学家Steven.S.Kistler与朋友的一次打赌,看谁能够将果冻内的液体换成气体同时不使固体结构发生变化,经过不断的研究与摸索,Kistler终于制备出了世界上第一块SiO2气凝胶。这一耳熟能详的故事,也被称之为“气凝胶”的诞生之源。年,《Nature》杂志上发表题为《共聚扩散气凝胶与果冻》标志着气凝胶正式问世。年,国际顶级权威学术杂志《Science》第期中,列出可以改变世界的十种新材料,气凝胶独占多项世界纪录,位居十大新材料之首。年IUPAC化学领域十大新兴技术气凝胶又占有一席之地。近年来,科学家们对于气凝胶的研究热度不减。
二、文献分析
1、纳米纤维复合的超强多功能气凝胶
由纤维元素组成的多孔网络代表了一种高效的材料结构设计。大自然利用这种设计建造了各种承重的生物组织。以软骨、骨小梁和植物组织的微结构为例,这些三维微纤维网络提供了物理强度、重量轻、渗透性和表面功能的结合。最近,由自组装聚合物纳米纤维制成的气凝胶由于其结构与生物组织相似而引起了广泛