氣凝膠薄膜的主要材料包括無機、有機和復合材料。
1.無機氣凝膠薄膜
SiO2氣凝膠薄膜:這種氣凝膠薄膜以水玻璃、正硅酸甲酯、正硅酸乙酯為前驅體,通過與溶劑以及混合結構發生可以水解-縮聚反應技術制成。其優點就是在于企業成本相對較低,但納米顆粒間的鏈接能力較弱,導致細胞骨架脆弱,難以實現構建一個獨立堅固的氣凝膠薄膜。通常以涂層的形式涂覆在布基體金屬表面需要使用。
TiO2氣凝膠膜: 這種氣凝膠膜通常是以醇鹽為前驅體,經酸堿兩步催化和溶膠-凝膠法制備而成。溶液的 pH 值和前驅體與水的摩爾比直接影響溶膠粒子的大小和交聯度。
2.有機氣凝膠薄膜
聚氨酯(PU)氣凝膠進行薄膜:PU氣凝膠是一種發展具有一定隔熱、高強度、多孔網絡結構的泡沫混凝土材料,廣泛研究應用于貿易摩擦電納米作為發電機等領域。Saadatnia等通過溶液澆鑄法開發了學生一種基于聚氨酯氣凝膠(PUA)材料,有效增強了TENG的性能。
纖維素氣凝膠薄膜: 由于纖維素之間有很強的分子間作用力,纖維素會溶解在溶劑中,形成穩定的透明水溶膠。當溶膠老化時,膠體顆粒緩慢聚合,形成三維網絡結構。
3.復合氣凝膠薄膜
CNT基復合氣凝膠薄膜:中國科學院蘇州納米技術研究所提出了一種層狀結構工程策略,制備具有致密層狀多孔結構的碳納米管基氣凝膠薄膜。通過定向致密化和碳化,芳綸納米纖維/碳納米管雜化氣凝膠薄膜中的一維納米結構被重構為具有擇優取向和連續導電路徑的層狀多孔結構,并獲得了高的比表面積和電導率。
生物質基和碳基復合氣凝膠薄膜: 該材料具有成本低、重量輕、環保等優點,廣泛應用于電極材料的制備。聚氨酯等聚合物改性可以改善氣凝膠薄膜的力學性能,而 BN 等二維無機納米材料可以改善氣凝膠薄膜的電絕緣性能。
氣凝膠薄膜的主要材料包括無機、有機和復合材料,每種材料都有其獨特的制備方法和應用領域。隨著技術的不斷進步,這些材料在電子設備、隔熱和儲能系統等領域將有更廣闊的應用前景。