In Situ Cross-Linking Reinforced Cellulose Aerogel Fibers for Thermal Insulation and Multifunctional Applications

气凝胶 材料科学 复合材料 极限抗拉强度 保温 纤维素 热导率 纤维 纤维素纤维 抗弯强度 韧性 纺纱 化学工程 工程类 图层(电子)
作者
Shan Jiang,Shaoqi Jiang,Jiatong Yan,Chuanxi Lin,Weijie Wang,Shouxiang Jiang,Liangbo Cao,Ronghui Guo
出处
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research [American Chemical Society]
卷期号:63 (34): 15301-15313 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acs.iecr.4c02456
摘要

Cellulose aerogel fibers (CAFs) which have a porous nanonetwork and fiber geometry are promising candidates for thermal insulation or flexible devices due to their excellent thermophysical properties, renewability, and cost-effectiveness. However, their weak skeletal structure, low mechanical strength, combustibility, and poor moisture resistance remain significant barriers to their commercial viability. The establishment of physical and chemical cross-links is a potential strategy to enhance the strength, toughness, and overall performance of aerogels. In this work, interconnected networks of cellulose-based aerogel fibers are fabricated through continuous coagulation spinning and modified with the addition of 4,4′-methylene diphenyl diisocyanate (MDI) as the cross-linker. The CAFs modified with 1.5 wt % of MDI have good tensile strength (27.7 MPa), an ultrahigh Young's modulus (735 MPa), and excellent bending resistance even after they are knotted or looped for the tensile tests. The fabric made with MDI-modified CAFs is lightweight and flexible and has humidity insensitivity, with a better thermal conductivity of 0.09 in a 98% humidity environment compared with pristine CAFs. Significantly, the insulation of this fabric is almost the same as cotton wadding, yet only 1/5 of its thickness (RH = 50–60%). In addition, different functionalized aerogel fibers have been fabricated, such as those that are colored, antibacterial, and flame-retardant. The study shows the huge potential of cellulose-based aerogel fibers and textiles in producing the next generation of biomass-based high-performance thermal insulating devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ycd完成签到,获得积分10
刚刚
MM完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
free完成签到,获得积分10
2秒前
豆丁小猫完成签到,获得积分10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
gopher完成签到,获得积分10
3秒前
li完成签到 ,获得积分10
4秒前
小葡萄完成签到 ,获得积分10
6秒前
nuoran完成签到,获得积分10
6秒前
袁温柔完成签到 ,获得积分10
7秒前
zain完成签到 ,获得积分10
7秒前
独特的忆彤完成签到 ,获得积分10
8秒前
GQL发布了新的文献求助10
8秒前
青菜发布了新的文献求助10
9秒前
576-576完成签到 ,获得积分10
10秒前
meiqi完成签到 ,获得积分10
11秒前
缓慢黑猫完成签到 ,获得积分10
11秒前
HHEHK完成签到 ,获得积分10
12秒前
zch曹县66完成签到,获得积分10
13秒前
忆茶戏完成签到 ,获得积分10
13秒前
大侠完成签到 ,获得积分10
14秒前
璐璐完成签到 ,获得积分10
16秒前
白天亮完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
研友_西门孤晴完成签到,获得积分10
17秒前
十五完成签到,获得积分10
18秒前
MZT完成签到,获得积分10
20秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
21秒前
鲨鱼也蛀牙完成签到,获得积分10
22秒前
斯文麦片完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
brick2024完成签到,获得积分10
23秒前
崖涯完成签到 ,获得积分10
25秒前
GQL完成签到,获得积分10
25秒前
风趣霆完成签到,获得积分10
26秒前
28秒前
fang完成签到,获得积分0
30秒前
33秒前
拾玖完成签到 ,获得积分10
33秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1000
青少年心理适应性量表(APAS)使用手册 700
Air Transportation A Global Management Perspective 9th Edition 700
Socialization In The Context Of The Family: Parent-Child Interaction 600
DESIGN GUIDE FOR SHIPBOARD AIRBORNE NOISE CONTROL 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4997066
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4243341
关于积分的说明 13217180
捐赠科研通 4039940
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2210574
邀请新用户注册赠送积分活动 1221250
关于科研通互助平台的介绍 1140820