Macromol. Rapid Commun.:芳綸纖維穩定化凝膠乳液:多孔聚合物塊材的模板製備 及其在甲醛高效去除中的應用

2021-02-13 AdvancedScienceNews

多孔材料的製備具有重要的科學意義和實踐價值，多孔材料一般可通過硬模版法或軟模板法製備。通過硬模板法製備的多孔材料孔徑比較均一，但要犧牲模板，且難以規模製備。與硬模板法不同，軟模板法製備具有孔徑結構、孔徑尺寸易於調節，放大製備易於實現等優點，凝膠乳液就是一種典型的可用於多孔材料製備的軟模板，備受人們關注。

與傳統乳液一樣，凝膠乳液也是由分散相（內相）和連續相（外相）組成，但凝膠乳液呈現的是物理凝膠類流變學性質。凝膠乳液能夠穩定存在的關鍵是穩定劑。傳統上，能夠作為凝膠乳液穩定劑的物質主要是表面活性劑和固體微納米顆粒。前者存在用量大、去除困難、易於汙染環境等問題，後者穩定的凝膠乳液體系在內相體積分數接近臨界值（74%）時易發生相反轉，從而破壞體系的凝膠態。針對這些問題，陝西師範大學房喻教授小組首次提出將酸化後的芳綸纖維作為穩定劑製備凝膠乳液，比較好地解決了傳統穩定劑存在的突出問題。特別是，以這種酸化的芳綸纖維作為穩定劑其用量可低至連續相體積的0.05%（g/mL），且以此類凝膠乳液為模板製備的多孔材料不需要超臨界、低溫冷凍等高耗能方法乾燥，材料後續處理要簡單得多。此外，以酸化芳綸纖維穩定的凝膠乳液還可用於高分子氣凝膠的直接製備，材料密度可小至0.06 g/cm3。應用研究表明該類多孔材料對甲醛表現出十分優異的吸附能力，室溫下甲醛吸附量可達 2,700mg/g，且材料易於回收再使用，展現出良好的應用前景。

相關文章發表在 Macromolecular RapidCommunications（DOI: 10.1002/marc.201700270）上。原文連結為http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/marc.201700270/full，或點擊左下角閱讀原文進行閱讀。

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