Low–temperature superelastic, anisotropic, silane-crosslinked sodium alginate aerogel for thermal insulation

气凝胶 硅烷 保温 材料科学 脆性 硅烷化 复合材料 多孔性 层状结构 图层(电子)
作者
Fucheng Guan,Feng Shi,Jianbin Sun,Qiang Yang,Yihang Zhang,Zheng Li,Jing Tao,Xinbin Ji,Yonghe Wang,Da Bao,Jing Guo,Sen Zhang
出处
期刊:International Journal of Biological Macromolecules [Elsevier BV]
卷期号:262: 129800-129800 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2024.129800
摘要

Bio-aerogels have attracted much attention owing to their remarkable properties, but their brittle and poor elasticity has limited their further applications. Here, we propose a strategy of in-situ silanization crosslinking combined with unidirectional freeze casting (SUFC) to prepare superelastic sodium alginate (SA) aerogels. The resulting aerogel was ultra-light (0.048 g/cm3), high porosity (96.86 %), and self-extinguishing from fire. Aerogels exhibited anisotropic properties, such as low-temperature elasticity (500 g compression at −70 °C 10-cycle, 99.6 % recovery), exceptional fatigue resistance (100-cycle at 50 % strain), and excellent thermal insulation (0.0696 W·m−1·K−1). Thus, the SUFC strategy provides considerable freedom for constructing multi-material, lamellar/honeycomb structured alginate-based aerogels, which pave the way to thermal insulation development at low temperatures.
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