原油氣凝膠
❶ 氣凝膠主要應用在什麼領域
氣凝膠最早由美國科學工作者S.Kistler在1931年製得的一種低密度、高孔隙率的納米多孔材料,早在1993年美國宇航局NASA就將氣凝膠應用到航空航天領域。是目前公認熱導率最低的固態材料,也是目前最輕的固體;其優異的理化性能打破了十餘項吉尼斯世界紀錄,被譽為改變21世紀的十大材料之一。由於它的特殊性能被應用到了很多領域。
而這一「世紀性難題」終於在2018年得到了解決。據資料顯示,國內最早開發出來的紡織專用氣凝膠復合材料是由疏博納米研發出來的,解決了氣凝膠材料固有的易碎、掉粉等缺陷,最先開發出了顛覆傳統的紡織專用氣凝膠復合保暖材料,在保留了氣凝膠最輕、最隔熱的特點同時將氣凝膠真正地做到了柔性可穿戴,並將其應用在服飾中,真正做到了讓科技造「服」於人。
❷ 誰知道氣凝膠的硬度(給個范圍)現在製取成本還有其成分
關於硬度:氣凝膠貌似「弱不禁風」,其實非常堅固耐用。它可以承受相當於自身質量幾千倍的壓力,在溫度達到1200攝氏度時才會熔化。此外它的導熱性和折射率也很低,絕緣能力比最好的玻璃纖維還要強39倍。由於具備這些特性,氣凝膠便成為航天探測中不可替代的材料,俄羅斯「和平」號空間站和美國「火星探路者」探測器都用它來進行熱絕緣。
關於造價:不是很貴的
成分:有二氧化硅等
定義:英文aerogel,又稱為干凝膠。當凝膠脫去大部分溶劑,使凝膠中液體含量比固體含量少得多,或凝膠的空間網狀結構中充滿的介質是氣體,外表呈固體狀,這即為干凝膠,也稱為氣凝膠。如明膠、阿拉伯膠、硅膠、毛發、指甲等。氣凝膠也具凝膠的性質,即具膨脹作用、觸變作用、離漿作用。
這個是專門做氣凝膠的:http://www.nanuo.cn/index.html
❸ 石墨烯氣凝膠怎麼製成紐扣鋰電池,怎麼塗布
石墨烯氣凝膠
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石墨烯氣凝膠是一種高強度氧化氣凝膠,具有高彈性、強吸附的特點,應用前景廣闊。
中文名
石墨烯氣凝膠
制備方法
90-200℃溫度下處理1-24小時
碳海綿
用來處理海上原油泄漏事件
特 點
高彈性、強吸附,應用前景廣闊
目錄
1 石墨烯氣凝膠在我國問世
2 浙江大學實驗室誕生世界最輕材料全碳氣凝膠
3 世界最輕材料:石墨烯氣凝膠
4 一種高強度氧化石墨烯氣凝膠的制備方法
石墨烯氣凝膠石墨烯氣凝膠在我國問世
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2013年3月19日訊;浙大高分子系高超教授的課題組製造出一種超輕物質,取名碳海綿;。它是目前世界上已知的最輕固體材料。這一成果被權威科學雜志《自然》在研究要聞;欄目中重點配圖評論(2013年2月28日的第494期404頁)。相關論文於2013年2月18日在線發表在材料科學界權威的學術雜志《先進材料》(Advanced Materials)上。
高超教授說,碳海綿;是一種氣凝膠――世界上最輕的一類物質,它的內部有很多孔隙,充滿空氣。
2011年,美國科學家合作製造了一種鎳構成的氣凝膠,密度為0.9毫克/立方厘米,是當時最輕的固體材料。把這種材料放在蒲公英花朵上,蒲公英茸毛幾乎沒變形。
高超課題組這些年一直從事石墨烯宏觀材料的研發。他們用石墨烯製造出了氣凝膠――碳海綿;。碳海綿;每立方厘米重0.16毫克,比氦氣還要輕,約是同體積大小氫氣重量的兩倍。從目前公開的報道看,碳海綿;是世界上最輕的固體。
在浙大實驗室,有不少大小不等的碳海綿;,大的像網球,小的像酒瓶塞,灰不溜秋,摸上去很有彈性。
高教授說,碳海綿;可任意調節形狀,彈性也很好,被壓縮80%後仍可恢復原狀。它對有機溶劑有超快、超高的吸附力,是已被報道的吸油力最強的材料。現有吸油產品一般只能吸自身質量10倍左右的液體,而碳海綿;能吸收250倍左右,最高可達900倍,而且只吸油不吸水。
碳海綿;這一特性可用來處理海上原油泄漏事件――把碳海綿;撒在海面上,就能把漏油迅速吸進來,因為有彈性,吸進的油又擠出來回收,碳海綿也可以重新使用。
另外,碳海綿;還可能成為理想的儲能保溫材料、催化劑載體及高效復合材料,有廣闊前景。[1-2]
石墨烯氣凝膠浙江大學實驗室誕生世界最輕材料全碳氣凝膠
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浙江大學實驗室誕生全碳氣凝膠,密度僅為空氣的六分之一
這么大體積可以輕松放在麥穗上面。
浙江大學高分子系高超教授的課題組制備出了一種超輕氣凝膠——它刷新了目前世界上最輕材料的紀錄,彈性和吸油能力令人驚喜。這種被稱為「全碳氣凝膠」的固態材料密度為每立方厘米0.16毫克,僅是空氣密度的1/6。日前,這一進展被《自然》雜志在「研究要聞」欄目中重點配圖評論。
據介紹,氣凝膠是入選吉尼斯世界紀錄的最輕的一類物質,因其內部有很多孔隙,充斥著空氣,故而得名。1931年,美國科學家用二氧化硅製得了最早的氣凝膠,外號 「凝固的煙」。2011年,美國HRL實驗室、加州大學歐文分校和加州理工學院合作制備了一種鎳構成的氣凝膠,密度為0.9毫克/立方厘米,創下了當時最輕材料的紀錄。把這種材料放在蒲公英花朵上,柔軟的絨毛幾乎沒有變形——這張照片入選了《自然》雜志年度十大圖片,也給高超留下了深刻印象:能不能制備出一種材料,挑戰這個極限?
我國的石墨儲備非常豐富,佔全世界的2/3。科學家一直在探索石墨高效利用的方法。「把石墨變成石墨烯(一種由碳原子構成的單層片狀結構),其價值可以上升數千倍。」高超的課題組經過五六年的探索,制備出了一維的石墨烯纖維和二維的石墨烯薄膜。這次,他們打算把石墨烯做成三維多孔材料來沖擊這一紀錄。
製作簡便——形狀、尺寸可任意調節,大規模製造成可能在實驗室,記者看到了一個個大小不等的「碳海綿」:它們大的如網球,小的如酒瓶塞。在電子顯微鏡下,碳納米管和石墨烯共同支撐起無數個孔隙。
「就像體育場館等大型空間結構,用鋼筋做支架,用高強度的薄膜等做牆壁,材料整體既輕且強。」課題組博士生孫海燕說,「在這里,碳納米管就是支架,石墨烯就是牆壁。」
在已報道的成果中,高超課題組制備的「碳海綿」仍是最輕紀錄保持者——可達到0.16毫克/立方厘米,低於氦氣的密度。相關論文2月18日在線發表在《先進材料》上。但課題組對申報吉尼斯世界紀錄興趣不大,「『輕』並不是它最大的新意所在」。高超解釋:它的價值在於其簡便的制備方法,以及材料所展現出來的優越性能。
科學家介紹說,氣凝膠的基本制備原理是除去凝膠中的溶劑,讓其保留完整的骨架。在以往制備氣凝膠的案例中,科學家主要採用溶膠—凝膠法和模板導向法。前者可以批量合成,但是可控性差;後者能產生有序的結構,但依賴於模板的精細結構和尺寸,難以大量制備。高超課題組另闢蹊徑,探索出無模板冷凍乾燥法:將溶解了石墨烯和碳納米管的水溶液在低溫下凍干,便獲得了「碳海綿」,並且可以任意調節形狀,令生產過程更加便捷,也使這種超輕材料的大規模製造和應用成為可能。
「不需要模板,只與容器有關。容器多大,就可以制備多大,可以做到上千立方厘米,甚至更大。」高超說。
性能優越——高彈性、強吸附,應用前景廣闊《自然》雜志點評的標題是:《固體碳:彈性而輕盈》,認為這一新生事物的性能令人驚喜。
據介紹,「碳海綿」具備高彈性,被壓縮80%後仍可恢復原狀。它對有機溶劑具有超快、超高的吸附力,是迄今已報道的吸油力最高的材料。現有的吸油產品一般只能吸自身質量10倍左右的液體,而「碳海綿」的吸收量是250倍左右,最高可達900倍,而且只吸油不吸水。「大胃王」吃有機物的速度極快:每克這樣的「碳海綿」每秒可以吸收68.8克有機物。這讓人想到用它來處理海上的漏油,「可以把它們撒在海面上,就能把漏油迅速地吸收進來,因為有彈性,吸的油能夠被壓出來回收利用,『碳海綿』也可以重新使用。」科研人員表示。
目前,實驗室正在對這一材料的吸附性能進行進一步的應用性研究。科研人員說,「碳海綿」還可能成為理想的相變儲能保溫材料、催化載體、吸音材料以及高效復合材料。不過,這一新生材料就如呱呱墜地的嬰兒,科學家還很難准確預計其應用領域與前景,還得依靠社會以及產業界的想像力,讓這個新材料走出實驗室,實現應用價值。[3-4]
石墨烯氣凝膠世界最輕材料:石墨烯氣凝膠
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從最巨大的建築到最小的零件,從最堅硬到最柔軟的材料,人類一直致力於超越各種「之最」。現在,「最輕的材料」這一紀錄又被科學家超越了。
之前2011年的記錄是每立方厘米0.9毫克,後來在同一年被0.18毫克每立方厘米的數據刷新……現在這一紀錄被浙江大學的Gao Chao教授(查了一下國內相關新聞,教授名字叫高超,吐槽名字你就輸了)所制備的碳氣凝膠打破,其密度僅為0.16毫克每立方厘米。
不同於一般制備氣凝膠的溶膠凝膠法,他們用冷凍乾燥法將納米碳纖維和石墨烯的混合溶液乾燥,得到這種由碳構成的海綿狀材料。
這種材料具有極高的彈性,被壓縮後可以彈回原狀,同時還具備極高極快的吸附能力,每一克氣凝膠可以以68.8克每秒的速度吸收儲存至多高達900克的油。顯然,這玩意是用來吸附回收海洋中石油污染的最佳神器。
當然,科學家們還在努力研究這玩意的其他用途,比如電能儲存、隔熱、用作催化劑的載體之類的[5]
石墨烯氣凝膠一種高強度氧化石墨烯氣凝膠的制備方法
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一種高強度氧化石墨烯氣凝膠的制備方法,其特徵在於包括以下過程:1)將氧化石墨烯粉末與去離子水配成濃度為0.1-10mg/ml水溶液,超聲震盪0.1-5小時,得到分散良好的氧化石墨烯水溶液;2)將配置好的氧化石墨烯水溶液取10-500ml加入水熱釜中,90-200℃溫度下處理1-24小時,制備出氧化石墨烯水凝膠;3)將制備出的氧化石墨烯水凝膠放入氨水中,0-150℃,浸泡1-36小時,冷凍乾燥,得到高強度的氧化石墨烯氣凝膠。本發明的優點在於,制備方法簡單,在氧化石墨烯氣凝膠的制備基礎上,經過簡單的氨水處理即可提高其機械強度,能耗低無污染,配合其微觀多孔結構,在吸附和催化方面具有很大的應用前景。[6]
❹ 毒劑以分散在空氣中可形成毒劑氣凝膠為什麼狀態
毒劑以分散在空氣中形成的毒g氣凝膠的狀態應該就是屬於固體狀態了固體物狀物。
❺ 什麼是氣凝膠
❻ 氣凝膠是做什麼用的
氣凝膠的主要應用領域有航空航天、電力儲能、石油化工、建築、交通運輸等。
氣凝膠不同於我們傳統思維中的「膠」,它是一種固體超多孔材料,內部體積99%由氣體構成,是目前已知密度最小的固體材料(密度為3Kg/m³),所以也被叫做「凍結的煙」或「藍煙」,曾獲得吉尼斯紀錄「世界上最輕的固體」稱號。
氣凝膠可以承受相當於自身質量幾千倍的壓力,在溫度達到1200℃時才會熔化,此外它的導熱性和折射率也很低,絕緣能力比最好的玻璃纖維還要強39倍。基於這些特性,氣凝膠成了航天探測中不可替代的材料,俄羅斯「和平」號空間站和美國「火星探路者」探測器都用它來進行絕緣。
氣凝膠的熱導率極低,與傳統保溫隔熱材料相比,在同等隔熱效果下,氣凝膠材料厚度只有傳統保溫隔熱材料的1/2-1/5,可以為服役場所節省更多空間。
來源:《揭秘未來100大潛力新材料(2019年版)》_新材料在線
❼ 一塊100cm3的全碳氣凝膠最多能寫多少立方厘米的原油。
氣凝膠的密度0.16kg/m3=0.16×10-3g/cm3,則100cm3氣凝膠的質量m=ρV=0.16×10-3g/cm3×100cm3=0.016g。
❽ 氣凝膠是很好的保溫材料,但是為什麼它不可以做成衣服
氣凝膠屬於多孔材料,自身不具備力學性能,要在服裝上應用,就需要使用粘合劑把氣凝膠粉體粘在一起成為有力學性能的片狀物。可是粘合劑的粒徑比氣凝膠的孔徑小很多,氣凝膠粉體加入到液體中時,粘合劑高分子材料就把氣凝膠的孔洞填滿,氣凝膠就喪失多孔材料儲存空氣隔熱的能力了。
但是可以做成紡織品、服裝保暖或者海軍潛水服、宇航服等。
(8)原油氣凝膠擴展閱讀:
其他用途:
1、防彈不怕被炸
防彈是新型氣凝膠的第二個重要用途。美國宇航局的這家公司正在對用氣凝膠建造的住所和軍車進行測試。根據試驗室的試驗情況來看,如果在金屬片上加一層厚約6毫米的氣凝膠,那麼,就算炸葯直接炸中,對金屬片也分毫無傷。
2、可處理生態災難
環保是新型氣凝膠的第三個重要作用。科學家們將氣凝膠親切地稱為「超級海綿」,因為其表面有成百上千萬的小孔,所以是非常理想的吸附水中污染物的材料。
美國科學家新發明的氣凝膠居然能吸出水中的鉛和水銀。據這位科學家稱,這種氣凝膠是處理生態災難的絕好材料,比如說1996年「海上快車」油輪沉沒後,72000噸原油外泄,如果當時用上這種材料的話,那麼就不會導致整個海岸受到嚴重的污染。
3、網球拍擊球能力更強
新型氣凝膠也將步入我們每個人的未來日常生活。比如說美國的Dunlop體育器材公司已經成功研發了含有氣凝膠的網球拍。