可生物降解的双网酸盐复合气凝通过现场矿化来替代基于石油的对应物

科学领域:

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• 聚合物科学 聚合物科学
• 绿色化学 绿色化学

背景情况:

• 酸盐气凝是有希望的生物基材料,但在易燃性,绝热性和弹性方面存在局限性.
• 现有的方法难以同时增强酸盐气凝的多种特性.

研究的目的:

• 开发一种高性能酸盐复合材料气凝,具有更好的隔热,耐火性和机械性能.
• 通过一种新的双网络结构战略,实现多个物业的协同增强.

主要方法:

• 通过在位矿化,含有有机二氧化网络在酸盐矩阵内制造酸盐复合气凝.
• 使用水溶性多重凝结用于网络形成.
• 热导率的表征,限制氧指数,可逆压缩弹性和生物降解性.

主要成果:

• 复合气凝显示出超低的导热率 (22.4 mW·m−1·K−1).
• 达到高限氧指数 (38.1%),表明具有良好的耐火性.
• 证明了良好的可逆压缩弹性和在15天内完全的土壤生物降解.
• 在20个回收循环后,由于双网络结,保留了超过85%的初始性能.

结论:

• 一个双网络结构策略成功创建了一个高性能酸盐复合物气凝.
• 开发的气凝为以石油为基础的绝缘材料提供了一个可持续的替代方案.
• 这种方法有助于通过先进的生物基材料实现碳中和目标.