近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團隊報道了一種經(jīng)過自下而上的策略，利用天然生物質(zhì)和天然礦物為原料，制備了一種具有優(yōu)良隔熱和耐火性能的純天然仿木氣凝膠。相關(guān)成果以“Anall-natural wood-inspired aerogel”為題發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》上（Angew. Chem. Int. Ed.2023, 62(6), e202211099）。論文共同第一作者為博士研究生韓子盟和孫文彬，通訊作者為合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心的管慶方副研究員和俞書宏院士。

圖1.全天然氣凝膠的制備與結(jié)構(gòu)。（a）木屑顆粒表面納米化和仿木結(jié)構(gòu)構(gòu)造過程示意圖；（b-d）天然木材及其取向通道結(jié)構(gòu)；（e-g）全天然海綿及其取向通道結(jié)構(gòu)。

圖2.全天然氣凝膠的隔熱和防火性能。（a）全天然氣凝膠的隔熱性能與所報道的纖維素基和木基氣凝膠的對比；（b）Ashby圖展示了全天然氣凝膠的隔熱性能與各類商用海綿的對比；（c）從熱輻射、熱對流和熱傳導(dǎo)三種傳熱形式解釋全天然氣凝膠優(yōu)異隔熱性能的機理；（d-g）經(jīng)過火焰灼燒的仿木氣凝膠不同部位微觀結(jié)構(gòu)；（h）高溫碳化后氣凝膠徑向與軸向熱導(dǎo)率變化。

該工作受到國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金重點項目、中國高校協(xié)同創(chuàng)新計劃、安徽省科技重大專項、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金和安徽省重點研發(fā)計劃項目等支持。