ACS Nano：一种用于高温隔热材料的质子供体调节的机械坚固的芳纶纳米纤维气凝胶薄膜

Nanoyu

2022-03-17

节能和热防护应用迫切需要高性能的绝热材料。然而，获得同时具有超低导热系数、轻质和机械坚固性能的绝热材料仍然面临巨大的挑战。

近日，天津工业大学杨光教授，庄旭品教授提出了一种质子供体调控的组装策略来构建具有致密的皮肤层和高孔的纳米纤维体部分的非对称芳纶纳米纤维（ANF）气凝胶薄膜。

文章要点

1）这种不对称结构源于去质子化的ANF的结构恢复以及由于可用质子浓度的多样性而导致的ANF组装的差异性。

2）由于不同结构的协同作用，所制得的气凝胶薄膜具有优异的综合性能，其导热系数为0.031 W m⁻¹ K⁻¹，密度为19.2 mg cm⁻³，孔隙率为99.53%，拉伸强度为11.8 Mpa(提高16.5倍)，耐热性(>500 °C)和较高的阻燃性较。

3）由于气凝胶在民用和军事领域具有潜在的应用前景，研究人员进一步提出了刮刀工艺以连续和可扩展的方式制备气凝胶薄膜。

参考文献

Yinghe Hu, et al, Proton Donor-Regulated Mechanically Robust Aramid Nanofiber Aerogel Membranes for High-Temperature Thermal Insulation, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.1c11301

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c11301