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中科院化学所赵宁研究员和徐坚研究员课题组: 聚酰亚胺纳米纤维气凝胶制备及其PM2.5高效过滤
2018-02-11 来源:中国流变网    点击次数:1010次    

  气凝胶是由湿凝胶经干燥而得到的轻质多孔材料,具有低密度(0.00012-0.3 g cm-3)、高孔隙率(80-99.9%)、大比表面积(10-1600 m2 g-1)和低导热系数(12-40 mW m-1 K-1)等特点,是一类具有重要应用前景的功能材料,但是气凝胶力学性能差等因素限制了其应用。

  近期,中国科学院化学研究所高分子物理与化学实验室赵宁徐坚研究员课题组以聚酰亚胺纳米纤维作为构筑气凝胶的结构单元,经分散、冷冻干燥、热诱导分子间缩合获得了聚酰亚胺纳米纤维气凝胶。研究发现,纳米纤维间的物理缠结以及缠结点处的化学交联可赋予该材料优异的力学性能和尺寸稳定性,密度为4.6 mg cm-3的样品可承受99%的应变和2.3MPa的应力并完全回复;在300oC空气中放置10天其体积收缩0.7%而失重仅为3.5%。他们还与化学所葛茂发研究员合作用其过滤PM2.5,过滤效率高达99.9%,而压降仅为177 Pa。

聚酰亚胺纳米纤维气凝胶在汽车碾压下完好无损

  该研究将特种聚合物优异的本征性能与气凝胶的结构特性结合,利用热诱导分子间缩合提高纳米纤维气凝胶的力学性能和尺寸稳定性,对制备高性能聚合物气凝胶材料具有借鉴意义,该材料在PM2.5过滤方面的突出表现同样为污染防护提供了新思路。相关技术已申请专利,研究成果发表在J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 828.

  论文链接:http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/ta/c7ta09054d#!divAbstract

 
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