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氣凝膠是一種結構可控的納米多孔輕質材料，具有納米結構、高比表面積、高孔隙率等特點，在熱學、聲學、光學、電學等方面具有特殊的性能。尤其在石油的勘探、開采、運輸和加工過程中，氣凝膠的性能使得它可以作為一種優良的吸收劑去有效和選擇性地吸收那些由于事故或技術原因而泄漏的石油，避免嚴重的環境后果發生。

但氣凝膠有個巨大缺陷的就是機械性能很差，最早被研發出來同時也是最常見的硅系氣凝膠甚至可以說是一捏即碎。因此氣凝膠在吸油等應用中的實際性能常常遭到質疑，它的機械強度、吸油能力和可回收性真的可以支撐它完成這類型工作嗎？

新型氣凝膠問世

為了解決這系列問題，真正發揮出氣凝膠在該領域的價值，有科學家開始嘗試使用不同的材料去制備氣凝膠，以提高它的機械性能和吸收性能。最近發表在開放獲取期刊Polymers上的一篇文章中，就有研究人員報告了一種由可重復使用、仿生和疏水的石墨烯/聚乙烯醇/纖維素納米纖維氣凝膠制成的除油吸收劑的開發。

其中，纖維素本身是一種低成本制備氣凝膠的天然材料，但它的機械性能欠佳，因此許多功能性納米材料，如聚酰亞胺和聚乙烯醇（PVA），就會作增強材料與納米纖維素一起使用。其增強原理是具有長聚合物鏈的PVA有助于產生氫與納米纖維素的高密度鍵合，這樣就能通過產生強接觸來提高氣凝膠的機械性能。至于石墨烯，使用它制成的氣凝膠可以在數千次被壓縮至原體積的20%之后迅速復原，而且吸油能力極強。

在本研究中，作者通過雙向冷凍、冷凍干燥和化學氣相沉積(CVD)三步法制備了具有優異力學性能和結構類似于再力花莖（一種水生植物 ）的可重復利用性高的石墨烯氧化物(GO)/TEMPO氧化纖維素納米纖維(TOCN)/聚乙烯醇(PVA)氣凝膠。再通過化學氣相沉積改性，將長碳鏈接枝到GTPA 表面，形成具備疏水性的氣凝膠。

使用效果

由于這三種組分的協同作用和獨特的仿生結構，這種新型氣凝膠對于多種有機溶劑具有較高的吸附能力，同時還突出的可壓縮性，可采用簡單的機械擠壓方法可以快速、有效地回收90%以上吸收的油脂，并且具有良好的可重復使用的穩定性。

總的來說，作者認為這種氣凝膠具有疏水性、成本低、制備簡單、性能穩定等優點，在清潔污水和有機溶劑方面具有很大的潛力。

粉體圈Coco編譯

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