Nat Commun：溶剂可调界面基团可实现按需超疏水/超亲水二氧化硅气凝胶
Nanoyu
二氧化硅气凝胶是已知气凝胶中最早合成并商业化的一种，在隔热、隔音、光学、催化、吸附等领域具有重要价值。然而，在其近百年的历史中，合成过程中使用的溶剂对二氧化硅气凝胶性能的影响一直被忽略，导致不准确和模糊的性能评价。
在此，中科院苏州纳米所Xuetong Zhang发现并系统地研究了溶剂可调节的界面基团，其使得二氧化硅气凝胶能够按需具有超疏水性/超亲水性。
文章要点
1）在气凝胶合成所需的溶胶-凝胶转变或溶剂交换过程中，溶剂从水到乙醇或从乙醇到水的改变导致二氧化硅界面基团从超疏水的Si-OH转变为超疏水的Si-OEt，或相反，这是由于可逆的酯化作用，从而实现了所需的超疏水/超疏水二氧化硅气凝胶。
2）值得注意的是，无论所使用的二氧化硅前体(三甲氧基甲基硅烷(MTMS)/四甲氧基硅烷(TMOS)、MTMS/原硅酸四乙酯(TEOS)或甲基硅酸钠(SMS)/TMOS)的混合物)如何，按需溶剂调节的亲水性/疏水性都成立，从而表明其普遍性，这引起了二氧化硅气凝胶生产商的极大关注。
3）此外，该发现还提供了一种绿色、经济和有效的方法来获得具有特定吸附等所需亲水/疏水性能的二氧化硅气凝胶。
参考文献
Chen, L., Li, L. & Zhang, X. Solvent-regulable interfacial groups enable on-demand superhydrophobic/superhydrophilic silica aerogels. Nat Commun 16, 2228 (2025).
DOI：10.1038/s41467-025-57246-2
https://doi.org/10.1038/s41467-025-57246-2
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