气凝胶

油水分离技术在这些年来一直在不断进步。近来，重力辅助过滤得到了相当多的关注，尽管大部分研究集中在重力作用下容易分离的油水合成混合物。对于机械稳定和化学稳定的乳状液，除静态重力头外，不需要外加外部压力就可以分离是一个挑战。要实现这一目标，过滤介质应具有高孔隙率，以获得高通量，但要控制孔径，以获得高选择性。而且，为了分解乳液，过滤介质表面应赋予超润湿特性。本文综合评述了不同的多孔过滤介质(金属网、有机膜、无机膜、滤纸和三维材料)及其相应的改性技术和/或功能化策略，以改善其性能，实现高效重力驱动过滤应用。

天然聚合物在水处理中引起了越来越多的关注，但由于其亲水性，限制了其在去除疏水有机污染物( HOCs )方面的应用。以聚二甲基硅氧烷( PDMS )为分散相，戊二醛为交联剂，采用甲壳素纳米纤维( ChNF )稳定的Pickering乳液制备了疏水气凝胶，并对其去除HOCs的性能进行了评价。PDMS比例为2.5 ~ 20 % v / v的Pickering乳液表现出较高的稳定性，显示出作为气凝胶模板的巨大潜力。固化后的PDMS液滴均匀地分布在基体内部，形成均匀的、永久的疏水性。水接触角超过130°的复合气凝胶可以选择性地从水中去除非水相HOCs。对CCl4的吸附容量为521 ~ 2820 wt %，取决于PDMS的含量。同时，复合气凝胶的机械回弹性显著提高，通过简单的机械压缩，有利于吸附剂的再生。24次循环吸附容量保持在85 %以上。此外，气凝胶还能去除水中溶解的HOCs，对10   mg / L TCE的最大吸附容量为1.34   mg / g。本工作揭示了Pickering乳液在利用天然生物聚合物制备复合疏水材料方面的潜力，在HOCs相关水处理方面具有广阔的应用前景。

具有光热转换能力的窗帘能够在太阳辐射作用下暖化房间，提高建筑的热能利用效率，从而降低冬季能耗。本文采用冷冻干燥固化法，以丝素蛋白( SF )为模板和支架，硫化铜纳米颗粒( CuS NPs )为光热转化材料，聚乙二醇( PEG )为增塑剂，聚二甲基硅氧烷( PDMS )为封装剂，合成了一种光热丝素气凝胶。结果表明，SF作为模板可能会引导CuS NPs的生长，PEG的引入提高了制备的CuS @ SF气凝胶的柔韧性。复合CuS @ SF-PEG / PDMS气凝胶既保留了SF气凝胶的初始特性，又集疏水性、快速抗菌能力、高性能光热转换效率、稳定开关效应于一体。轻质、自热的SF基气凝胶可应用于智能窗帘等家用纺织品的制备。除此之外，它还可作为吸收剂用于从水中清除粘稠油，从而扩大SF基生物材料的应用范围，以满足可持续发展的要求。

具有光热转换能力的窗帘能够在太阳辐射作用下暖化房间，提高建筑的热能利用效率，从而降低冬季能耗。本文采用冷冻干燥固化法，以丝素蛋白( SF )为模板和支架，硫化铜纳米颗粒( CuS NPs )为光热转化材料，聚乙二醇( PEG )为增塑剂，聚二甲基硅氧烷( PDMS )为封装剂，合成了一种光热丝素气凝胶。结果表明，SF作为模板可能会引导CuS NPs的生长，PEG的引入提高了制备的CuS @ SF气凝胶的柔韧性。复合CuS @ SF-PEG / PDMS气凝胶既保留了SF气凝胶的初始特性，又集疏水性、快速抗菌能力、高性能光热转换效率、稳定开关效应于一体。轻质、自热的SF基气凝胶可应用于智能窗帘等家用纺织品的制备。除此之外，它还可作为吸收剂用于从水中清除粘稠油，从而扩大SF基生物材料的应用范围，以满足可持续发展的要求。

天然聚合物在水处理中引起了越来越多的关注，但由于其亲水性，限制了其在去除疏水有机污染物( HOCs )方面的应用。以聚二甲基硅氧烷( PDMS )为分散相，戊二醛为交联剂，采用甲壳素纳米纤维( ChNF )稳定的Pickering乳液制备了疏水气凝胶，并对其去除HOCs的性能进行了评价。PDMS比例为2.5 ~ 20 % v / v的Pickering乳液表现出较高的稳定性，显示出作为气凝胶模板的巨大潜力。固化后的PDMS液滴均匀地分布在基体内部，形成均匀的、永久的疏水性。水接触角超过130°的复合气凝胶可以选择性地从水中去除非水相HOCs。CCl4吸附量为521 ~ 2820   wt %，与PDMS含量有关。同时，复合气凝胶的机械回弹性显著提高，通过简单的机械压缩，有利于吸附剂的再生。24次循环吸附容量保持在85 %以上。此外，气凝胶还能去除水中溶解的HOCs，对10   mg / L TCE的最大吸附容量为1.34   mg / g。本工作揭示了Pickering乳液在利用天然生物聚合物制备复合疏水材料方面的潜力，在HOCs相关水处理方面具有广阔的应用前景。