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含ZnEu复合物的光致发光多孔气凝胶整体材料：首个以异核金属复合物修饰的气凝胶实例
摘要： 已开发出一种将新型ZnII–EuIII异双金属配合物化学固载于SiO2气凝胶基质的工艺。该Zn–Eu配合物中，外围非发光的Zn离子作为与二氧化硅基质的结合位点，可阻止稀土离子与二氧化硅基质中的OH?和NH?基团直接相互作用——这种相互作用会对镧系元素发光产生不利影响。该工艺包括配合物合成、所得配合物与SiO2溶胶共凝胶化、溶胶洗涤以及后续的CO2超临界干燥步骤。采用低温氮吸附技术、氦气比重法、FTIR、拉曼、紫外-可见及发光光谱、XPS、PXRD、SEM、TEM、热重质谱联用及小角中子散射等技术对所得气凝胶的组成与性能进行了研究。经ZnII–EuIII配合物改性的气凝胶在紫外光激发下展现出强烈的红色发光。
关键词： 气凝胶，二氧化硅，异核金属配合物，发光，结构
更新于2025-11-21 11:20:42
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三维石墨烯/溴化银/银级联气凝胶用于高效光催化杀菌
摘要： 设计具有高效电荷载流子分离与转移能力的半导体光催化剂，仍是实现目标氧化还原反应人工光合成的长期目标。本研究报道了一种具有高效电荷载流子分离特性的三元级联整体式复合材料——还原氧化石墨烯气凝胶/溴化银/银（RGA/AgBr/Ag），其在光催化杀菌方面展现出远超纯溴化银的活性?；硌芯勘砻鳎夯乖趸┢海≧GA）骨架与银纳米颗粒作为电子接力介质，促进了电荷载流子的分离与转移；此外，光催化消毒过程中溴化银光还原生成的金属银纳米颗?？山徊角炕绾稍亓髯臃掷?。对照实验证实，银纳米颗粒表面等离子体共振（SPR）激发的热电子也对提升RGA/AgBr/Ag的光活性具有贡献。多种电子转移行为的协同作用，最终使该RGA/AgBr/Ag气凝胶材料在具备便捷可回收操作性的同时，显著提升了杀菌光催化性能。
关键词： 电荷转移、气凝胶、溴化银、银纳米粒子、还原氧化石墨烯
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种由超长碳化硅纳米线组成的新型碳化硅纳米线气凝胶
摘要： 通过聚合物热解化学气相沉积（PPCVD）工艺，在碳泡沫孔隙中沉积SiC纳米线，随后对碳泡沫进行高温氧化处理，合成了具有高度多孔三维纳米线结构的碳化硅纳米线气凝胶（SNA）。扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）表征显示，所制备的SNA由大量直径80-100纳米、长度数百微米的相互交织SiC纳米线构成其三维多孔纳米线架构。该材料兼具超低密度（30±7 mg·cm?3）、耐高温氧化（750°C）、遇火不燃阻燃、优异隔热性能（氦气环境下室温导热系数0.03 W·m?1·K?1）及0.11 MPa抗压强度等特性，适用于高温绝热材料、陶瓷基复合材料、高温烟气过滤器、防火材料及催化剂载体等领域。
关键词： 碳泡沫、气凝胶、碳化硅纳米线、化学气相沉积
更新于2025-09-23 15:23:52
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多孔硅氧碳材料的研究：溶剂对聚甲基氢硅氧烷/二乙烯基苯气凝胶微观结构特征的影响
摘要： 我们研究了溶剂对聚甲基氢硅氧烷/二乙烯基苯（PMHS/DVB）气凝胶微观结构的影响。这些凝胶是通过含Si-H基团的PMHS与DVB的C=C基团进行氢化硅烷化反应，在高度稀释条件下制得的。经过液态CO?溶剂交换和随后的超临界干燥后获得聚合物气凝胶。通过显微镜和孔隙率测定技术对样品进行表征。常见的成孔理论无法为观测数据提供合理解释。我们假设交联聚合物在不同溶剂中的溶解性和溶胀性是控制这些PMHS/DVB聚合物气凝胶成孔的主要因素。
关键词： 先驱体陶瓷聚合物、超临界干燥、气凝胶
更新于2025-09-23 15:23:52
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SiO?层改性提升ZrO?整体式气凝胶的结晶动力学与热稳定性
摘要： 以ZrOCl2·8H2O为前驱体，1,2-环氧丙烷(PO)为凝胶剂，将ZrO2凝胶在正硅酸乙酯(TEOS)溶液中陈化，随后采用乙醇超临界流体干燥法合成了二氧化硅修饰的氧化锆气凝胶(ZSA)。通过对比纯氧化锆气凝胶，研究了高温煅烧过程中ZSA的结晶动力学和热稳定性。采用TG-DSC、N2吸附/脱附、SEM和TEM对制备样品进行表征。结果表明：由于SiO2层阻碍了ZrO2的增殖、成核和生长过程，ZSA的热稳定性得到显著提高。
关键词： ZrO2（氧化锆）、热稳定性、气凝胶、SiO2（二氧化硅）、结晶动力学
更新于2025-09-23 15:23:52
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具有低介电损耗和高阻抗匹配比的新型三维SiC/三聚氰胺衍生碳泡沫增强SiO?气凝胶复合材料
摘要： 通过商业三聚氰胺泡沫的热解过程、超薄碳化硅薄膜的化学气相沉积以及二氧化硅气凝胶的溶胶-凝胶法，首次制备出由二氧化硅气凝胶填充的新型三维碳化硅/三聚氰胺衍生碳泡沫复合材料（SiC/MDCF?Aerogel）。结果表明，该复合材料由三维开孔碳化硅网络结构与孔隙中富集的二氧化硅气凝胶构成。骨架与团聚体界面处因老化过程产生的微裂纹显著提升了微波吸收性能。当吸收体厚度为3.65毫米时，在16.92 GHz测试频率下可获得低至-18.41 dB的最小反射损耗；当厚度介于2.75至5.0毫米范围时，选定频率区间15.80-17.52 GHz内的反射损耗可降至-10 dB以下，展现出优异的高频微波吸收特性。研究还详细分析了介电损耗与阻抗匹配比对SiC/MDCF?Aerogel微波吸收性能的影响机制，为吸波材料评估提供了科学依据。
关键词： 最小反射损耗、微小裂纹、微波吸收性能、阻抗匹配比、介电损耗、SiC/MDCF?气凝胶
更新于2025-09-23 15:22:29
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通过成核诱导生长策略实现均匀三维金属氧化物/还原氧化石墨烯气凝胶的通用合成，用于高性能锂存储
摘要： 三维（3D）过渡金属氧化物/还原氧化石墨烯气凝胶（TMOs/rGO-G）因具有丰富的活性位点和短的锂离子扩散路径，在提升碱金属离子电池性能方面备受关注。本文设计了一种通用的自组装策略，用于制备均匀的3D多孔TMOs/rGO-G杂化材料（TMOs = CoO、MnO、Fe2O3），即使TMOs含量极高时（特别是CoO/rGO-G和Fe2O3/rGO-G超过80%）仍能实现。该策略包含连续的自组装过程：在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）/H2O混合溶剂中，TMOs在氧化石墨烯纳米片上的自组装成核；以及所得前驱体3D还原组装形成杂化水凝胶并伴随TMOs的成核诱导生长。得益于快速离子/电子传输的3D多孔网络，以及高TMO含量下TMOs与rGO的均匀复合，3D TMOs/rGO-G展现出优异的储锂性能，兼具出色的倍率性能和卓越的循环稳定性。具体而言，3D CoO/rGO-G在0.5 A g-1下循环100次后仍具有1142.8 mAh g-1的可逆容量，且在2 mV s-1下具有93.1%的高赝电容储锂行为，从而在8 A g-1下实现624.7 mAh g-1的出色倍率性能，以及在4 A g-1下循环800次后仍保持493.3 mAh g-1的卓越稳定性。这种通用策略为储能用均匀3D多孔TMOs/rGO-G的设计与合成提供了一种普适方法。
关键词： 成核诱导生长、气凝胶、三维传输通道、均匀杂化体、锂存储
更新于2025-09-23 15:21:21
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Co-Mo双金属/碳复合材料在染料敏化太阳能电池中的应用及其协同机制研究
摘要： 双金属/碳气凝胶具有纳米级特性、低密度、大比表面积和高孔隙率等诸多优势，但其在染料敏化太阳能电池（DSSCs）中替代贵金属铂作为对电极（CE）的应用相对较少。本文采用低成本的海藻酸钠，通过简单可控的碳化过程制备了Co-Mo双金属/碳复合材料。将其作为ZnO基DSSCs的对电极时，可有效改善染料的填充特性。当Co2?/Mo2?摩尔比为1:3时，基于Co-Mo双金属/碳复合材料的DSSCs光电转换效率接近铂基电池，这被认为是碳与两种金属离子协同作用的结果。
关键词： 对电极，双金属/碳复合材料，协同效应，染料敏化太阳能电池，气凝胶
更新于2025-09-23 15:19:57
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纳米纤维凯夫拉气凝胶薄膜及其相变复合材料用于高效红外隐身
摘要： 红外隐身不仅在高科技和现代军事领域至关重要，在基础材料科学中同样不可或缺。然而，过去数十年来，如何有效隐藏目标并使其对热红外探测器"隐身"始终是重大挑战。本研究首次制备出具有高孔隙率和比表面积的柔性、可折叠且坚固的凯夫拉纳米纤维气凝胶（KNA）薄膜。该KNA薄膜展现出优异的隔热性能，可与聚乙二醇等相变材料（PCM）复合制成KNA/PCM复合薄膜。这种兼具高效热管理能力与接近多种背景环境红外发射率的KNA/PCM薄膜，在光照变化的户外环境中展现出卓越的红外隐身性能。为进一步实现热目标的红外探测隐身，研究团队提出由隔热层（KNA薄膜）与超低红外透过层（KNA/PCM）构成的复合结构。覆盖该复合结构的热目标在红外图像中完全隐形。此类KNA/PCM薄膜及KNA-KNA/PCM复合结构在红外热隐身领域具有广阔应用前景。
关键词： 热管理、气凝胶、相变材料、自支撑薄膜、凯夫拉纳米纤维、红外隐身
更新于2025-09-22 22:04:14
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具有耦合或解耦构建单元的纳米晶体气凝胶
摘要： 通过选择性连接或隔离纳米粒子气凝胶网络结构中的构建单元，从而对其光学和电子特性进行耦合或解耦，研究了粒子间接触的影响。这是通过调节合成顺序并交换壳层生长点与粒子组装点来实现的，电子显微镜观察显示由此形成了两种截然不同的结构。通过对所得结构光学特性的全面研究，证明了纳米/微观结构与宏观光学特性之间的明确关联。温度依赖性测量和有效质量近似计算支持了我们的发现。
关键词： 光谱学、纳米粒子、荧光、气凝胶、纳米结构
更新于2025-09-11 14:15:04