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化学通报 1997年第8期 21-27页

作者：陈龙武甘礼华同济大学化学系

气凝胶是由胶体粒子或高聚物分子相互聚结构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。近年来气凝胶研究得到了很大的发展，本文对气凝胶的制备方法、结构与特性、应用前景等方面的研究进展作一简要的评述。

关键词：气凝胶材料超临界干燥溶胶凝胶

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纳米纤维素气凝胶在油水分离应用的研究进展

复合材料学报 2025年第2期42卷 598-616页

作者：曹辉李艳香赵胜勇张玉明李望良中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室北京100190 河南省化工研究所有限责任公司郑州450052 中国科学院大学北京100049

石油泄漏事件频繁发生,对环境和人类健康造成了极大的危害,因此亟需对含油废水进行有效的处理。目前的吸油材料存在局限性,如吸附量小、成本高和对环境有害等,而纳米纤维素气凝胶由于具有高孔隙度、高比表面积和低密度等特点,经疏水改... 详细信息

石油泄漏事件频繁发生,对环境和人类健康造成了极大的危害,因此亟需对含油废水进行有效的处理。目前的吸油材料存在局限性,如吸附量小、成本高和对环境有害等,而纳米纤维素气凝胶由于具有高孔隙度、高比表面积和低密度等特点,经疏水改性后能够吸附大量的油,在油水分离中有着显著优势。本文综述了纳米纤维素气凝胶的制备和疏水改性方法;介绍了纳米纤维素气凝胶结构特点及对其吸附性能的影响,综述了近年来纳米纤维素气凝胶在油和有机溶剂的吸附及油水混合物分离中的应用;最后提出了纳米纤维素气凝胶的发展现状及对未来的展望。

关键词：气凝胶纳米纤维素吸附疏水吸油油水分离

碳纳米管/有机硅树脂吸波气凝胶及其复合材料的制备与性能

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复合材料学报 2025年第3期42卷 1288-1297页

作者：王晓岚柳云钊孔磊师建军杨云华航天材料及工艺研究所先进功能复合材料技术国防科技重点实验室

基于溶胶-凝胶方法，制备不同比例多壁碳纳米管改性有机硅树脂(CNT/OSR)气凝胶和针刺石英纤维增强CNT/有机硅树脂气凝胶(QF/SC)复合材料，探究CNT含量对有机硅气凝胶及其复合材料的微观结构、防热性能和吸波性能的影响规律。研究结果表... 详细信息

基于溶胶-凝胶方法，制备不同比例多壁碳纳米管改性有机硅树脂(CNT/OSR)气凝胶和针刺石英纤维增强CNT/有机硅树脂气凝胶(QF/SC)复合材料，探究CNT含量对有机硅气凝胶及其复合材料的微观结构、防热性能和吸波性能的影响规律。研究结果表明：进行物理修饰后的CNT与有机硅树脂表现出良好的相容性，构建起了微导电、导热通道；改性后树脂的热稳定性有了明显提升，当CNT的质量分数为15wt%时，失重10wt%对应温度Td10提升111.1℃；QF/SC复合材料热导率在0.054～0.075 W/(m·K)之间，经600 s表面温度达1 000℃的烧蚀后，最大背温为145.1℃；引入碳纳米管的QF/SC复合材料介电性能显著提高，实测8～18 GHz内反射率峰值和有效带宽分别达到-29 dB和3 GHz。该项工作有望在航空航天科学和工业领域实现新的应用。

关键词：有机硅树脂碳纳米管气凝胶吸波防热

多胺修饰大豆分离蛋白-氧化石墨烯复合气凝胶构筑及其高效去除糖精机制解析

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食品科学 2025年第7期46卷 23-33页

作者：熊艳舒韦伟李楣王佳欣陆海勤李文李凯广西大学轻工与食品工程学院广西南宁530004 广西民族大学化学化工学院林产化学与工程国家民委重点实验室广西林产化学与工程重点实验室广西林产化学与工程协同创新中心广西南宁530008 广西大学蔗糖产业省部共建协同创新中心广西南宁530004 广西大学甘蔗与制糖产业学院广西南宁530004

为解决人工甜味剂作为一种新型污染物引起的食品安全隐患与环境危害问题,本研究利用聚乙烯亚胺改性大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)层插氧化石墨烯(graphene oxide,GO)构筑环境友好型生物质基气凝胶(PSPI-GO),以高效去除水体中... 详细信息

为解决人工甜味剂作为一种新型污染物引起的食品安全隐患与环境危害问题,本研究利用聚乙烯亚胺改性大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)层插氧化石墨烯(graphene oxide,GO)构筑环境友好型生物质基气凝胶(PSPI-GO),以高效去除水体中典型人工甜味剂——糖精(saccharin,SAC)。PSPI-GO对SAC的平衡吸附容量为293 mg/g,对应去除率达91%。系列表征结合吸附实验结果表明,PSPI-GO具有丰富的多孔结构及优异的可再生性能。多重量子化学理论计算(静电势、前沿分子轨道、独立梯度模型和Hirshfeld表面)进一步揭示静电吸引力、氢键键合和分子间相互作用主导吸附过程的进行。这项工作不仅可实现生物质的高值化利用,还可为高效清除SAC提供新途径。同时,宏观传质机制解析耦联多重量子化学计算可视化吸附机制的研究策略可为阐明分子间深层次吸附行为提供新视角。

关键词：量子化学理论计算人工甜味剂气凝胶吸附机制生物质高值化

纳米纤维素基气凝胶制备及其CO_(2)吸附性能研究进展

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中国造纸 2025年第1期44卷 46-56页

作者：杨佳豪贾文超潘浩浩曹欣雨张贺李长庚肖添远石海强大连工业大学轻工与化学工程学院中国轻工业植物资源高值化利用重点实验室辽宁省制浆造纸工程实验室辽宁大连116034 齐鲁工业大学(山东省科学院)制浆造纸科学与技术教育部重点实验室山东济南250353

空气中超量排放的CO_(2)对人体健康和环境造成了极大威胁,开发绿色高效的空气过滤器成为焦点。纳米纤维素基气凝胶具有高比表面积、高反应活性、高可塑性等优点,在空气过滤器制备领域得到广泛关注和应用。本文对纳米纤维素基气凝胶的制... 详细信息

空气中超量排放的CO_(2)对人体健康和环境造成了极大威胁,开发绿色高效的空气过滤器成为焦点。纳米纤维素基气凝胶具有高比表面积、高反应活性、高可塑性等优点,在空气过滤器制备领域得到广泛关注和应用。本文对纳米纤维素基气凝胶的制备方法进行了综述,评价了各方法的优缺点,总结了纳米纤维素基气凝胶在吸附CO_(2)方面的研究现状和进展,最后对纳米纤维素基气凝胶的未来发展趋势和面临的挑战进行了总结展望。

关键词：气凝胶吸附 CO_(2) 纳米纤维素

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锆基气凝胶的制备及性能

化学工程 2025年第1期53卷 7-10,16页

作者：徐妥夫陈翠翠彭影丁旺蛟中化学华陆新材料有限公司重庆401220

高温隔热材料的开发和应用在减少能源消耗、降低排放以及实现碳中和等方面发挥至关重要的作用。文中以锆盐为原料,采用溶胶凝胶法结合超临界二氧化碳干燥技术制备ZrO_(2)(氧化锆)、ZrO_(2)/SiO_(2)(氧化锆/氧化硅)、YSZ(钇稳定氧化锆)、... 详细信息

高温隔热材料的开发和应用在减少能源消耗、降低排放以及实现碳中和等方面发挥至关重要的作用。文中以锆盐为原料,采用溶胶凝胶法结合超临界二氧化碳干燥技术制备ZrO_(2)(氧化锆)、ZrO_(2)/SiO_(2)(氧化锆/氧化硅)、YSZ(钇稳定氧化锆)、YSZ/SiO_(2)(硅掺杂钇稳定氧化锆)4种锆基气凝胶。选用最优的促凝剂,研究不同溶剂体系和掺杂钇、氧化硅对锆基气凝胶性能的影响。采用比表面积及孔径分析仪、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对气凝胶结构和微观形貌进行表征。结果表明:引入乙酰丙酮可以改善凝胶效果;同时,不同溶剂体系的气凝胶多点比表面积均>400 m^(2)/g。1 000℃热处理后,4种锆基气凝胶出现了不同程度的结晶现象;通过纯ZrO_(2)气凝胶与ZrO_(2)/SiO_(2)、YSZ/SiO_(2)气凝胶的对比发现,掺杂钇、氧化硅可有效抑制ZrO_(2)高温热处理过程中的晶体生长和晶相转变,对提高锆基气凝胶的耐温性有积极作用。

关键词：氧化锆气凝胶微观结构高温稳定性

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MTMS基柔性SiO2气凝胶热声性能调控

化工新型材料 2025年

作者：李祥文李昆锋张震费志方陈国兵杨自春海军工程大学动力工程学院

SiO2气凝胶优异的隔热性能使其受到广泛关注，但其特异的声学性能尤其是隔声性能仍需进一步发掘。以甲基三甲氧基硅烷（MTMS）为硅源，去离子水为溶剂，冰醋酸和氨水为酸碱催化剂，十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为表面活性剂，通过溶胶... 详细信息

SiO2气凝胶优异的隔热性能使其受到广泛关注，但其特异的声学性能尤其是隔声性能仍需进一步发掘。以甲基三甲氧基硅烷（MTMS）为硅源，去离子水为溶剂，冰醋酸和氨水为酸碱催化剂，十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为表面活性剂，通过溶胶-凝胶和CO2超临界干燥工艺制备出柔性SiO2气凝胶。分析了SiO2的微观形貌、导热系数、力学性能以及隔声量。结果表明：所制备的样品（25mm厚）隔声量可达28.99dB。CTAB可在不改变样品密度的条件下通过调节样品孔径同时提高其隔热、力学以及隔声性能。而MTMS用量可以同时改变SiO2气凝胶的孔结构以及密度，对材料隔声性能影响较大。

关键词：柔性SiO 气凝胶甲基三甲氧基硅烷表面活性剂隔声量

淀粉基气凝胶的制备及其在食品包装中的研究进展

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包装工程 2025年第1期46卷 117-129页

作者：王景晨孙琍韩苗苗南京金陵高等职业技术学校旅游营养系南京210022 南京市莫愁中等专业学校药学系南京210017 南京晓庄学院食品科学学院南京211171

目的对现阶段淀粉基气凝胶的制备、影响因素及其在食品包装领域的应用进行总结,以期为开发低成本高性能的淀粉基食品包装材料提供参考。方法首先通过综述前体水凝胶的形成及干燥的方法介绍淀粉基气凝胶的主要制备方式,其次讨论了淀粉基... 详细信息

目的对现阶段淀粉基气凝胶的制备、影响因素及其在食品包装领域的应用进行总结,以期为开发低成本高性能的淀粉基食品包装材料提供参考。方法首先通过综述前体水凝胶的形成及干燥的方法介绍淀粉基气凝胶的主要制备方式,其次讨论了淀粉基气凝胶制备过程中的主要影响因素,最后对淀粉基气凝胶在食品包装中的应用进行了总结。结果淀粉基气凝胶的制备主要遵循形成溶胶、凝胶后干燥成为固体的流程。淀粉种类、浓度、凝胶形成条件、干燥方式均会对气凝胶的实用特性产生影响。淀粉基气凝胶具有低密度、优异的机械特性和阻隔特性,可作为食品有效且稳定的保护屏障。高比表面积和孔隙率使其可以负载活性化合物,为食品提供抗菌、抗氧化的环境,延长食品保质期。结论制备过程中综合考虑各项影响因素可以开发出成本更低、功能特性更强的淀粉基气凝胶。未来需进一步优化淀粉基气凝胶的构建,降低生产成本,同时应多加考虑淀粉基活性包装的安全性,以此推动淀粉基气凝胶食品包装材料的工业化生产进程。

关键词：淀粉气凝胶功能特性活性包装

壳聚糖@SiO_(2)纳米纤维气凝胶的制备及水体抗菌性能研究

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水处理技术 2025年第2期51卷 85-91页

作者：李雪梅赵梓政郭勤徐明超王照伟黄西妹新疆理工学院新疆新能源与储能技术重点实验室新疆阿克苏843100

近年来,因环境的污染导致水体富营养化严重,水中的细菌和病毒的泛滥对人类的健康和社会的经济产生了巨大威胁。因此,对于水体抗菌材料的研究引起了人们的广泛关注。本文制备了一种可用于水体抗菌领域的材料。首先使用静电纺丝法制备SiO_... 详细信息

近年来,因环境的污染导致水体富营养化严重,水中的细菌和病毒的泛滥对人类的健康和社会的经济产生了巨大威胁。因此,对于水体抗菌材料的研究引起了人们的广泛关注。本文制备了一种可用于水体抗菌领域的材料。首先使用静电纺丝法制备SiO_(2)纳米纤维膜,将壳聚糖加入到SiO_(2)纳米纤维气凝胶的前驱体中,再通过冷冻干燥法制备了壳聚糖@SiO_(2)纳米纤维气凝胶。最后将壳聚糖@SiO_(2)纳米纤维气凝胶与不同的过滤材料相结合,制成了水体抗菌滤芯。通过FT-IR、SEM、EDS分析来对壳聚糖@SiO_(2)纳米纤维气凝胶进行表征分析,并考察了获得的水体滤芯的抗菌效果。结果表明1 000 mg/mL的壳聚糖@SiO_(2)纳米纤维气凝胶细胞活性仍能保持在90.0%左右,而且壳聚糖@SiO_(2)纳米纤维气凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率可达到99.9%,显示出优异的抗菌活性。该研究为新型水体抗菌材料的开发提供了有益的探索方向,并为水体抗菌领域的应用奠定了基础。

关键词：水体抗菌壳聚糖气凝胶 SiO_(2)纳米纤维膜

基于冰模板法生物气凝胶的制备及热-力性能研究

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消防科学与技术 2025年第2期44卷 210-216页

作者：绪志远展望蒋军成李丽霞江苏大学环境与安全工程学院江苏镇江212013 南京工业大学安全科学与工程学院江苏南京211800

以明胶为原料,通过冰模板法制备得到具有高度有序的多孔结构的生物气凝胶,提高材料的防火、隔热和力学性能。通过一系列表征测试,试验研究了明胶含量和冷冻时间对明胶气凝胶微观结构和性能的影响。结果表明:当定向冷冻时间为20 min且明... 详细信息

以明胶为原料,通过冰模板法制备得到具有高度有序的多孔结构的生物气凝胶,提高材料的防火、隔热和力学性能。通过一系列表征测试,试验研究了明胶含量和冷冻时间对明胶气凝胶微观结构和性能的影响。结果表明:当定向冷冻时间为20 min且明胶添加质量分数为1.8%时,明胶气凝胶的力学以及防火隔热性能明显增加,在应变50%时的抗压强度为0.28 MPa,导热系数低至0.029 W/(m·K),UL 94等级达到V-0级,LOI值达到31.44%。

关键词：生物材料气凝胶冰模板法防火隔热力学性能