气凝胶研发进展丨《Angew》：全天然仿木气凝胶

近日，中国科学技术大学俞书宏院士团队报道了一种经过自下而上的策略，利用天然生物质和天然矿物为原料，制备了一种具有优良隔热和耐火性能的纯天然仿木气凝胶。相关成果以“Anall-natural wood-inspired aerogel”为题发表在《德国应用化学》上（Angew. Chem. Int. Ed.2023, 62(6), e202211099）。论文共同第一作者为博士研究生韩子盟和孙文彬，通讯作者为合肥微尺度物质科学国家研究中心的管庆方副研究员和俞书宏院士。

图1.全天然气凝胶的制备与结构。（a）木屑颗粒表面纳米化和仿木结构构造过程示意图；（b-d）天然木材及其取向通道结构；（e-g）全天然海绵及其取向通道结构。

图2.全天然气凝胶的隔热和防火性能。（a）全天然气凝胶的隔热性能与所报道的纤维素基和木基气凝胶的对比；（b）Ashby图展示了全天然气凝胶的隔热性能与各类商用海绵的对比；（c）从热辐射、热对流和热传导三种传热形式解释全天然气凝胶优异隔热性能的机理；（d-g）经过火焰灼烧的仿木气凝胶不同部位微观结构；（h）高温碳化后气凝胶径向与轴向热导率变化。

该工作受到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目、中国高校协同创新计划、安徽省科技重大专项、中央高校基本科研业务费专项资金和安徽省重点研发计划项目等支持。