编号：CYYJ02693

篇名：生物质气凝胶的疏水改性及应用研究进展

作者： 翟俊俊 赵思 肖秦箭 李粤 王唯 徐贵贵 李草 匡映

关键词： 生物质材料 气凝胶 疏水改性 环境友好 耐湿性能

机构： 湖北工业大学生物工程与食品学院 湖北大学材料科学与工程学院

摘要： 随着可持续发展观逐渐成为全球共识,“环境友好”和“可持续发展”型生物可再生资源的开发日渐受到关注。以天然生物质材料为原料制成的生物质气凝胶是一种绿色环保的新型多孔材料,其不但表现出不逊于传统气凝胶材料的优良性能,如高抗压强度、高弹性、低表观密度、高孔隙率和高比表面积等,同时还拥有原料来源广泛、绿色无毒、生物相容性好以及具生物可降解性等独特优势,因此在能源、环境、电子和生物医药等领域受到广泛关注。然而,生物质材料由于表面多含有亲水性基团(如羟基、羧基等),在实际使用过程中易吸水,从而造成气凝胶结构坍塌、力学性能下降,这对其工业应用性能的稳定性有较大影响。因此,近年来研究者们不断尝试对生物质气凝胶进行适当的疏水化处理,并对其疏水改性机制进行了细致深入的研究,取得了较为丰硕的成果。目前对于气凝胶疏水改性的方法主要有原位法、气相沉积法、表面后处理法和冷等离子体技术等,这些疏水改性手段的引入,在保证生物质气凝胶具备绿色环保优势的同时,可显著提高其耐湿性能和应用稳定性,并能进一步扩大其应用范围。本文分别从不同组成和来源的角度,系统地对几种常见的生物质气凝胶的制备方法及疏水改性的研究进展进行了综述,并对其在吸附、隔热、药物载体、光催化、生物传感和电学等领域的应用前景进行了展望,以期为制备具有良好应用稳定性和环境友好的新型生物质气凝胶材料提供新思路。