离子交联纳米纤维素凝的湿态密集化,用于产生刚性多孔结构
Xinyi Hou1, Kazuho Daicho2, Shuji Fujisawa1
1Department of Biomaterial Sciences, Graduate School of Agricultural and Life Sciences, The University of Tokyo, 1-1-1 Yayoi, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8657, Japan.
Biomacromolecules
|October 27, 2025
概括
我们为纤维素纳米纤维 (CNF) 气凝开发了一种湿态密集方法. 这一过程提高了机械强度,同时保持了透明度和绝热性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 纤维素纳米纤维 (CNF) 气凝提供透明度和隔热.
- CNF气凝的一个主要限制是它们固有的机械弱点.
研究的目的:
- 为CNF气凝开发一种新的湿态密集化策略.
- 为了提高CNF气凝的机械性能,而不会影响光学和热性能.
主要方法:
- CNF分散与离子交叉连接,形成水凝.
- 使用单轴压缩和超临界干燥来制造密集的气凝.
- 描述包括密度,机械刚度,光透率和导热度的测量.
主要成果:
- 密集型气凝的散装密度在25-95毫克至-3毫克之间.
- 形成了异型的分层结构,保持了中等孔 (10-60 nm) 和高表面积 (380-440 m-2 g-1).
- 密度为95毫克-3厘米的气凝实现了高拉伸刚度 (~122 MPa),具有~75%的光透率和21 mW m-1 K-1 导热率.
结论:
- 湿状态密集化有效地提高了CNF气凝的机械强度.
- 开发的气凝成功地结合了机械强度,光学透明度和热超绝缘.
- 这一战略为各种应用提供了先进的功能性材料的途径.


