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此外，熱力學和化學還原方法都會破壞多孔結構，從而限制了獨立氧化石墨烯和還原氧化石墨烯氣凝膠的性能。為了解決這些問題，引入了高導電性材料，與氧化石墨烯或還原氧化石墨烯結合形成復合氣凝膠。Zhang等人成功制備了以NiCo納米顆粒裝飾的定向多孔氧化石墨烯/單壁碳納米管(SWNTs)氣凝膠。與復雜的3D打印相比，定向凍結是一種更受歡迎的方法。

礦棉、木纖維、玻璃纖維、多孔芳綸纖維和市售的膨脹隔熱泡沫等聚苯乙烯(EPS)和聚氨酯(PU)泡沫是用于保溫的常規材料。然而，它們的導熱系數高于空氣，從而限制了它們的應用。 三維(3D)多孔氣凝膠由于其低密度和高孔隙率而被設想為潛在的絕緣材料。其中常用的是陶瓷基氣凝膠和聚合物基氣凝膠。另一方面，聚合物氣凝膠比硅基氣凝膠具有更高的延展性，但其導熱系數通常高于空氣。

新興的氣凝膠纖維/織物繼承了氣凝膠的三維多孔結構和纖維的柔韌性，以其輕質、高孔隙率和多集成功能在智能溫控紡織品中顯示出巨大的潛力。高孔隙結構可以使氣凝膠纖維具有較低的導熱系數(23-50 mW/mK)，極大地抑制了熱損失。因此，氣凝膠纖維及其復合織物在個人熱管理方面顯示出巨大的潛力。

所得水泥氣凝膠的質量密度僅為0.015 g cm?3。合成的水泥氣凝膠在剛度(315.65 MPa)和韌性(14.68 MJ m?3)方面表現出超高的力學性能。水泥氣凝膠內部具有多尺度孔隙的高孔隙結構極大地抑制了傳熱，從而實現了超低導熱系數(0.025 W/(mK))。此外，無機C-A-S-H納米顆粒在水泥氣凝膠中形成防火屏障，具有良好的阻燃性（極限氧指數高達46.26%，UL94-V0）。

其獨特的結構使其具有高比表面積(SSA)、極高孔隙率、超低密度、低導熱系數等特性，使氣凝膠在建筑、航空航天、儲能、氣體檢測、催化、吸附、傳感器和熱管理等領域工業領域得到了廣泛的應用。硅基氣凝膠因其導熱系數低、熱穩定性強而被廣泛用作輕質保溫材料，現已顯示出巨大的商業價值，有助于減少碳排放。二氧化硅氣凝膠是一種具有超低密度和導熱性的多孔材料，因其優異的保溫性能而越來越受到學術界和工業界的關注。

(a)復合材料光熱轉化過程示意圖,(b) cnc氣凝膠、A - CNC氣凝膠、A - CNC/STA-5EGaIn氣凝膠和A - CNC /STA-5EGaIn/MoS2氣凝膠的紫外-可見-近紅外反射光譜,(c) 1 kW m?2下A - CNC /STA-5EGaIn氣凝膠和A - CNC /STA-5EGaIn/MoS2氣凝膠的表面溫度變化曲線,(d) A - CNC /STA-5EGaIn氣凝膠在

氣凝膠是一種多孔材料，由具有空氣-氣相的微孔固體組成。獨特的互連網絡結構具有密度低、比表面積大等顯著特點，在電磁波衰減和隔熱方面發揮著關鍵作用。李及其同事制備了一種具有相當大的電磁波衰減和隔熱性能的有機-無機氣凝膠型材料。梁等人通過將MXene和石墨烯相結合，制備了一種混合氣凝膠，達到了令人印象深刻的效果。

氣凝膠作為眾所周知的多孔固體納米材料，具有極低密度、超低導熱系數、高比表面積、強吸附能力等特點，已發展成為一種理想的材料家族，應用于隔熱、儲能、催化、傳感器、環境修復等各種新興領域。氣凝膠粉、氣凝膠氈、氣凝膠纖維、氣凝膠膜、氣凝膠單體等結構簡單的氣凝膠已經得到了大量的研究，但迫切需要具有復雜結構的氣凝膠來突破性能極限，拓展應用領域。

相比之下，硅基氣凝膠(SA)不僅具有許多優點，如耐高溫(>800℃)，超低密度和導熱性，而且其物理化學性質具有很強的可設計性。此外，與市場上大多數其他保溫材料相比，SA-TIMs具有無毒、低易燃、易處理等生態優勢。 氣凝膠具有高度多孔的微觀結構，空氣體積為85~99.8%，具有由松散堆積和粘合的顆粒或纖維組成的珍珠項鏈狀網絡。

總結：該研究詳細展示并說明了氣凝膠的自陶化行為和機理。其獨特的自陶瓷化能力使氣凝膠能夠在超高溫下提供耐火性，高強度支撐和出色的隔熱性能。即使在1300°C高溫下，也可以連續燃燒60分鐘，15 mm厚的氣凝膠也顯示出低于300°C的低背面溫度、無裂紋的整體結構和不變的多孔形態。

02 成果掠影近日，東華大學朱美芳院士團隊設計并構筑了“多孔磚和纖維”結構的仿貝殼納米復合氣凝膠（SCQs），通過在層狀纖維素納米纖維凝膠網絡中原位生長介孔無機礦物來實現。基于跨維度、跨尺度的結構適配工作原理，該有機無機納米復合SCQs在環境壓力干燥過程中具有快速結構回復能力，為氣凝膠材料的低成本規模化制備奠定基礎。

因此，開發具有高孔隙體積和低導熱系數的氣凝膠纖維是理想的用于個人隔熱和調節的熱調節材料。氣凝膠是一種具有多孔結構和大表面積的材料。近年來，氣凝膠纖維作為理想的高多孔性絕緣纖維的出現引發了大量的研究，產生了各種氣凝膠纖維的設計和生產。由氣凝膠纖維編織的織物具有優異的性能，如優異的透氣性和隔熱性。

石墨烯氣凝膠是一種由納米顆粒或者聚合物分子相互聚集而形成的三維多孔固體材料，以其密度低、電導率高、彈性好等優點受到廣泛關注。

圖14.熱導率與氣凝膠樣材料的抗壓強度關系示意圖。

這項工作為設計和制備強韌納米多孔氣凝膠纖維提供了重要的指導。

如纖維、金屬、氣凝膠、泡沫等各種先進材料已被用于保溫，防止人體的熱量損失。特別是氣凝膠，其熱導率低至15 mW/mK，表現出優越的保溫能力。這種優異的性能可歸因于高孔隙率(>90%)、相互連接的多孔納米結構和孔徑低于氣體分子的平均自由程。這些固有特性使氣凝膠能夠有效地防止熱傳遞。然而，零維氣凝膠粉末具有固有的脆性和吸濕性缺點，限制了其可穿戴應用。

(a)未經處理的KF; (b) KF氣凝膠;(c) KF- PVA5和(d) KF-PVA5 - BGP10氣凝膠的SEM圖像;(e) KF、KF- PVA5和KF-PVA5 - BGP10氣凝膠的FTIR光譜;(f) BGP和KF-PVA5-BGP10氣凝膠的核磁共振譜;(g) KF和KF-PVA - BGP氣凝膠孔隙度;(h) BGP和KF-PVA5-BGP10氣凝膠的高分辨的N1sXPS光譜;

(c) GA 和 SiC/CF-GA 1:1 氣凝膠厚度為 2.7 毫米時的阻抗匹配度。(d) SiC/CF-GA 1:1 氣凝膠石墨烯薄片的元素映射圖像、TEM 圖像和 HRTEM。(e) SiC/CF-GA 氣凝膠的電磁波衰減機制示意圖。(f) SiC/CF-GA 1:1 氣凝膠與已報道的碳基氣凝膠的 EAB 和填充量比較。 圖4.

來源 | Advanced Fiber Materials原文 | https://doi.org/10.1007/s42765-023-00268-6 01背景介紹 石墨烯氣凝膠具有規則的多孔結構、室溫下的高載流子遷移率和優異的化學穩定性，在柔性觸覺傳感領域應用廣泛。

(a)PP、PG、PGL5、PGL10、PGL15氣凝膠的壓縮應力-應變曲線；(b)PVA基材料的壓縮模量與之前報道結果的比較；(c)PGL15氣凝膠垂直壓力測試的數字圖像。 圖4. (a)氣凝膠的熱導率；(b)PP和PGL15氣凝膠在150℃板狀加熱器下加熱的紅外圖像。