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Macromol. Rapid Commun.:芳纶纤维稳定化凝胶乳液:多孔聚合物块材的模板制备 及其在甲醛高效去除中的应用

多孔材料的制备具有重要的科学意义和实践价值,多孔材料一般可通过硬模版法或软模板法制备。通过硬模板法制备的多孔材料孔径比较均一,但要牺牲模板,且难以规模制备。与硬模板法不同,软模板法制备具有孔径结构、孔径尺寸易于调节,放大制备易于实现等优点,凝胶乳液就是一种典型的可用于多孔材料制备的软模板,备受人们关注。

Macromol. Rapid Commun.:芳纶纤维稳定化凝胶乳液:多孔聚合物块材的模板制备 及其在甲醛高效去除中的应用

与传统乳液一样,凝胶乳液也是由分散相(内相)和连续相(外相)组成,但凝胶乳液呈现的是物理凝胶类流变学性质。凝胶乳液能够稳定存在的关键是稳定剂。传统上,能够作为凝胶乳液稳定剂的物质主要是表面活性剂和固体微纳米颗粒。前者存在用量大、去除困难、易于污染环境等问题,后者稳定的凝胶乳液体系在内相体积分数接近临界值(74%)时易发生相反转,从而破坏体系的凝胶态。针对这些问题,陕西师范大学房喻教授小组首次提出将酸化后的芳纶纤维作为稳定剂制备凝胶乳液,比较好地解决了传统稳定剂存在的突出问题。特别是,以这种酸化的芳纶纤维作为稳定剂其用量可低至连续相体积的0.05%(g/mL),且以此类凝胶乳液为模板制备的多孔材料不需要超临界、低温冷冻等高耗能方法干燥,材料后续处理要简单得多。此外,以酸化芳纶纤维稳定的凝胶乳液还可用于高分子气凝胶的直接制备,材料密度可小至0.06 g/cm3。应用研究表明该类多孔材料对甲醛表现出十分优异的吸附能力,室温下甲醛吸附量可达 2,700mg/g,且材料易于回收再使用,展现出良好的应用前景。

相关文章发表在 Macromolecular RapidCommunications(DOI: 10.1002/marc.201700270)上。原文链接为http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/marc.201700270/full,或点击左下角阅读原文进行阅读。

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