近日,中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所張學(xué)同團(tuán)隊(duì)在《自然·通訊》(Nature Communications)發(fā)表最新研究成果,揭示了溶劑對(duì)二氧化硅氣凝膠表面特性的關(guān)鍵調(diào)控作用。通過(guò)水和乙醇的交替處理,團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了氣凝膠超疏水與超親水性能的可逆切換,為智能吸附、油水分離等應(yīng)用提供了綠色高效的解決方案。
二氧化硅氣凝膠因其高孔隙率、低導(dǎo)熱性等特性,廣泛應(yīng)用于隔熱、催化和吸附等領(lǐng)域。然而,傳統(tǒng)制備超疏水氣凝膠需依賴有毒試劑(如三甲基氯硅烷)進(jìn)行表面修飾,成本高且不可逆。該研究發(fā)現(xiàn),在溫和條件下(80℃),通過(guò)水和乙醇的溶劑交換,二氧化硅表面基團(tuán)可發(fā)生可逆酯化反應(yīng):水環(huán)境促進(jìn)硅羥基(Si-OH)生成,賦予超親水性;乙醇則誘導(dǎo)硅乙氧基(Si-OEt)形成,實(shí)現(xiàn)超疏水性。這一過(guò)程無(wú)需復(fù)雜化學(xué)修飾,且溶劑可循環(huán)使用,大幅降低制備成本。
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