氣凝膠研發進展丨《Angew》：全天然仿木氣凝膠

近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊報道了一種經過自下而上的策略，利用天然生物質和天然礦物為原料，制備了一種具有優良隔熱和耐火性能的純天然仿木氣凝膠。相關成果以“Anall-natural wood-inspired aerogel”為題發表在《德國應用化學》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科學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構。（a）木屑顆粒表面納米化和仿木結構構造過程示意圖；（b-d）天然木材及其取向通道結構；（e-g）全天然海綿及其取向通道結構。

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、熱對流和熱傳導三種傳熱形式解釋全天然氣凝膠優異隔熱性能的機理；（d-g）經過火焰灼燒的仿木氣凝膠不同部位微觀結構；（h）高溫碳化后氣凝膠徑向與軸向熱導率變化。

該工作受到國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金重點項目、中國高校協同創新計劃、安徽省科技重大專項、中央高校基本科研業務費專項資金和安徽省重點研發計劃項目等支持。