Ambient-Pressure-Dried Biomass Aerogel toward Robust Cross-Linked Networks and Exceptional Mechanical Performances during Combustion

气凝胶 燃烧 环境压力 生物量(生态学) 材料科学 环境科学 工艺工程 废物管理 化学工程 纳米技术 化学 工程类 有机化学 物理 热力学 生态学 生物
作者
Ying-Jiao Zhan,Ning Yu,Ting Wang,Jin Xu,Wenli An,Lei He,Zhi-Cheng Fu,Jinni Deng,Haibo Zhao,Ming‐Jun Chen
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:12 (30): 11218-11230 被引量:23
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.4c01929
摘要

Biomass aerogels are poised as compelling thermal insulators but are seriously plagued by energy-intensive preparation processes, mechanical strength degradation, and structural collapse under thermal shock. In this study, we present a simple and eco-friendly atmospheric drying method and an in situ carbonization strategy for fabricating biomass aerogels with high strength, both at room temperature and in fire scenarios. The air bubbles, trapped by biomass with a thermoreversible gelling ability, such as gellan gum, serve as pore templates for the direct preparation of biomass aerogels in mild conditions without using organic solvents. The intricate physicochemical cross-linking networks result in an ultrahigh compression modulus of 40.8 MPa under normal conditions. In particular, this organic aerogel spontaneously transformed into highly cross-linked polyaromatic structures with a high modulus of >18 MPa upon exposure to high temperatures or fire. What is more, the unique in situ carbonization ability enables aerogels to provide fire resistance (LOI value of 31.5%), high strength support, and excellent thermal insulation under combustion. This study provides new insights into endowing the biomass aerogel with exceptional mechanical properties under extreme conditions and offers a green strategy to achieve in situ preparations of aerogels with high performance.
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
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
cbr完成签到 ,获得积分10
刚刚
墨沫完成签到,获得积分10
1秒前
桐桐应助111采纳,获得10
1秒前
脑洞疼应助HRX采纳,获得30
1秒前
完美世界应助西梅采纳,获得10
1秒前
花花发布了新的文献求助10
2秒前
咕咕咕完成签到,获得积分10
3秒前
Huang完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
求带发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
soOK完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
一道精致的灰完成签到 ,获得积分10
5秒前
脑洞疼应助LL采纳,获得50
6秒前
霹雳Young完成签到 ,获得积分10
7秒前
好运偏爱完成签到,获得积分10
7秒前
共享精神应助Asystasia7采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
Ava应助LiLi采纳,获得100
9秒前
鎏祈发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
kegelang发布了新的文献求助10
11秒前
混子完成签到,获得积分10
11秒前
风中琦完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
胡楠发布了新的文献求助10
11秒前
乐乐是一只大黄面包完成签到,获得积分10
12秒前
假面完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
张航天发布了新的文献求助10
15秒前
SY1005完成签到 ,获得积分10
15秒前
arniu2008应助科研通管家采纳,获得20
15秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
111发布了新的文献求助10
16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
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7755745
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9302205
关于积分的说明 20268049
捐赠科研通 7338560
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3311244
关于科研通互助平台的介绍 2462322
邀请新用户注册赠送积分活动 2324688