壳聚糖/二氧化硅杂化气凝胶

超疏水且机械强固

一种通过二氧化硅相杂化实现疏水性与机械强度协同增强的气凝胶，解决了壳聚糖气凝胶亲水且强度不足的问题。

张思钊 · Yanrong, Liao · Kunming, Lu · Zhao, Wang · Jing, Wang · Linzhe, Lai · Wangwang, Xin · Xiao, Yunyun · 熊仕显 · Ding, Feng

Carbohydrate Polymers 2023

具体参数

热导率

{'zh': '0.024', 'en': '0.024'} W m⁻¹ K⁻¹

水接触角

{'zh': '142', 'en': '142'} °

应力（5% 应变）

{'zh': '0.188', 'en': '0.188'} MPa

干燥收缩率

{'zh': '13.41', 'en': '13.41'} %

自熄时间

{'zh': '1.8', 'en': '1.8'} s

密度

{'zh': '0.149', 'en': '0.149'} g cm⁻¹

技术优势

水接触角 142°

通过气相沉积氟硅烷在骨架上形成疏水层，水滴在表面保持球状，不易渗透。

强度提高 25%

杂化后 5% 应变下应力达 0.188 MPa，比纯壳聚糖气凝胶提高四分之一，承压能力明显改善。

遇火自熄 1.8 秒

材料离开火焰后 1.8 秒内自行熄灭，不需要额外阻燃剂就能达到难燃级别。

常压干燥即可

干燥收缩率低至 13.41%，不需要超临界干燥设备，普通实验室就能制备。

应用场景

• 建筑节能保温：用它做墙体保温层，超低热导率直接减少能耗。
• 油水分离材料：疏水亲油表面让油通过、水被挡下，适合做分离膜或吸附剂。
• 催化剂载体：高比表面和热稳定性让它能负载催化剂，同时隔热减少热损失。
• 低温保温：在 −196 °C 下依然保持隔热和机械稳定，适合液氮储罐等超低温场景。