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蘇州納米所在氮化硼氣凝膠研究中獲進展


來源:蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所

[導讀]  氣凝膠,,被譽為改變世界的新材料,具有孔隙率高、比表面積大,、密度低,、絕熱性能好等優(yōu)異理化性質(zhì),,在熱/聲/電絕緣,、催化劑/藥物載體,、星際塵埃收集,、環(huán)境修復、能源與傳感等領(lǐng)域具有重要應用前景,。

中國粉體網(wǎng)訊  氣凝膠,被譽為改變世界的新材料,,具有孔隙率高,、比表面積大、密度低,、絕熱性能好等優(yōu)異理化性質(zhì),,在熱/聲/電絕緣,、催化劑/藥物載體,、星際塵埃收集,、環(huán)境修復、能源與傳感等領(lǐng)域具有重要應用前景。然而,,其自身力學缺陷,如強度弱,、易脆,、變形能力差等弊端,,尤其是較寬溫度范圍內(nèi)抵抗不同載荷沖擊能力,成為氣凝膠獲得實際應用的最重要障礙之一,。

  針對上述問題,,中國科學院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員張學同領(lǐng)導的氣凝膠團隊與德國科學家合作,將實驗設計與理論計算相結(jié)合,,通過溶劑組分調(diào)控氫鍵網(wǎng)絡,,尋找到一條簡便、高效,、綠色的合成路徑,,成功制備得到超柔性氮化硼納米帶氣凝膠,并實現(xiàn)了氣凝膠材料在很寬溫度范圍內(nèi)(-196°C~1000°C)及不同載荷沖擊形式(壓縮、彎曲,、扭曲,、剪切等)下的柔性保持。

  研究表明,,該氮化硼氣凝膠由超�,。▇3.2 nm)、大長徑比(幾百),、多孔帶狀納米結(jié)構(gòu)相互纏繞,、搭接而成,表現(xiàn)出超輕(~15 mg cm-3),、熱絕緣(~0.035 W/mK),、高比表面積(~920 m2 g-1)及優(yōu)異的力學性能。該氣凝膠在多次循環(huán)壓縮,、扭曲,、彎曲、剪切等不同載荷下,,可保持結(jié)構(gòu)不被破壞,、且可快速恢復至原有形狀。當該氣凝膠被浸泡在液氮中,,其壓縮-回彈性能仍能夠很好保持,。進一步地,當?shù)饸饽z被放置于酒精燈火焰或高于1000°C的管式爐(空氣氛圍)時,,其穩(wěn)定的力學柔性仍被完好保留,,且可承受不同載荷的沖擊。上述氮化硼氣凝膠的超柔性展示如下圖所示,。

  該工作以Boron Nitride Aerogels with Super-Flexibility Ranging from Liquid Nitrogen Temperature to 1000°C 為題,,發(fā)表在國際期刊《先進功能材料》(Advanced Functional Materials, 2019, 29,1900188)上。


圖:納米帶氣凝膠在液氮,、火焰,、高溫空氣氛圍(>1000°C)下,承受不同載荷的柔性形變-回彈行為


(中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安)

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