氣凝膠因其具有極低密度有望作為輕質替代品應用在各種領域中，但其制造設備受到困擾，例如需要在極端條件下工作的超臨界干燥器或冷凍干燥器。

近日，中山大學周劍團隊提出了一種共價化學方法，用羧甲基殼聚糖(CMCs)強化纖維素納米纖維(CNF)，通過環(huán)境干燥制備氣凝膠。

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三嗪衍生物4-(4,6-二甲氧基[1.3.5]三嗪2-基)-4-甲基氯鎓水合物可以觸發(fā)CNF和CMCs溶液的交聯(lián)和凝膠化，形成酰胺鍵。這種方法產生了堅固的水凝膠，可以在環(huán)境揮發(fā)過程中抵抗毛細管力，并通過冷凍、溶劑解凍和交換以及環(huán)境干燥轉變?yōu)闅饽z。

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輕質氣凝膠具有良好的性能，包括優(yōu)越的機械性能，12.0 mg cm−3的低密度，10.1%的低收縮率。CMCs/ CNF氣凝膠還可以作為導電聚合物聚(3,4-二氧基噻吩)甲苯乙酯的載體，通過原位聚合來展示它們的應用。這些導電氣凝膠被用于高性能超級電容器和濕氣發(fā)電機。

該研究為氣凝膠在環(huán)境條件下的精細結構設計提供了靈感和可靠的方法，并賦予其在儲能和發(fā)電方面的應用前景。

參考文獻

Songsong Tang, et al, Covalent Cross-Links Enable the Formation of  Ambient-Dried Biomass Aerogels through the Activation  of a Triazine Derivative for Energy Storage and Generation, Adv. Funct. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adfm.202205417

https://doi.org/10.1002/adfm.202205417

中山大學材料科學與工程學院周劍副教授為本文通訊作者，博士研究生湯松松為本文第一作者。該研究得到廣東省自然科學基金、中山大學百人計劃中央高?；究蒲谢痦椖恐С帧?/span>