如何增加氣凝膠的機械性能

⑴ 氣凝膠氈的物理性能

包裝形式：卷狀
厚度：2mm, 3mm, 4mm, 5mm, 6mm, 10mm
寬度：910mm、1500mm
密度：180～220kg/m³
適用溫度：-200℃——+1000℃ （同型號相關）
疏水性：絕對疏水（350℃以下）
導熱系數：0.012 - 0.018w/m·k (25℃時)

⑵ 制備氣凝膠的目標具體的怎麼寫最好 謝謝大家！

可以寫作為隔熱激光材料研究，通過飛秒檢測發現
氣凝膠是一種固體物質形態，世界上密度最小的固體。密度為3千克每立方米。一般常見的氣凝膠為硅氣凝膠，其最早由美國科學工作者Kistler在1931年製得。氣凝膠的種類很多，有硅系，碳系，硫系，金屬氧化物系，金屬系等等。aerogel是個組合詞，此處aero是形容詞，表示飛行的，gel顯然是凝膠。字面意思是可以飛行的凝膠。任何物質的gel只要可以經乾燥後除去內部溶劑後，又可基本保持其形狀不變，且產物高孔隙率、低密度，則皆可以稱之為氣凝膠。
因為密度極低，目前最輕的氣凝膠僅有0.16毫克每立方厘米，比空氣密度略低，所以也被叫做「凍結的煙」或「藍煙」。由於裡面的顆粒非常小（納米量級），所以可見光經過它時散射較小（瑞利散射），就像陽光經過空氣一樣。因此，它也和天空一樣看著發藍（如果裡面沒有摻雜其它東西），如果對著光看有點發紅。（天空是藍色的，而傍晚的天空是紅色的）。由於氣凝膠中一般80%以上是空氣，所以有非常好的隔熱效果，一寸厚的氣凝膠相當20至30塊普通玻璃的隔熱功能。即使把氣凝膠放在玫瑰與火焰之間，玫瑰也會絲毫無損。氣凝膠在航天探測上也有多種用途，在俄羅斯「和平」號空間站和美國「火星探路者」的探測器上都有用到這種材料。氣凝膠也在粒子物理實驗中，使用來作為切連科夫效應的探測器。位在高能加速器研究機構B介子的Belle 貝爾實驗探測器中一個稱為氣凝膠切連科夫計數器(Aerogel Cherenkov Counter, ACC) 的粒子鑒別器，就是一個最新的應用實例。這個探測器利用的氣凝膠的介於液體與氣體之低折射系數特性，還有其高透光度與固態的性質，優於傳統使用低溫液體或是高壓空氣的作法。同時，其輕量的性質也是優點之一。
制備方法
氣凝膠最初是由S.Kistler命名，由於他採用超臨界乾燥方法成功制備了二氧化硅氣凝膠，故將氣凝膠定義為：濕凝膠經超臨界乾燥所得到的材料，稱之為氣凝膠。在90年代中後期，隨著常壓乾燥技術的出現和發展，90年代中後期普遍接受的氣凝膠的定義是：不論採用何種乾燥方法，只要是將濕凝膠中的液體被氣體所取代，同時凝膠的網路結構基本保留不變，這樣所得的材料都稱為氣凝膠。氣凝膠的結構特徵是擁有高通透性的圓筒形多分枝納米多孔三位網路結構，擁有極高孔洞率、極低的密度、高比表面積、超高孔體積率，其體密度在0.003-0.500
g/cm-3范圍內可調。（空氣的密度為0.00129 g/cm-3）。
氣凝膠的制備通常由溶膠凝膠過程和超臨界乾燥處理構成。在溶膠凝膠過程中，通過控制溶液的水解和縮聚反應條件，在溶體內形成不同結構的納米團簇，團簇之間的相互粘連形成凝膠體，而在凝膠體的固態骨架周圍則充滿化學反應後剩餘的液態試劑。為了防止凝膠乾燥過程中微孔洞內的表面張力導致材料結構的破壞，採用超臨界乾燥工藝處理，把凝膠置於壓力容器中加溫升壓，使凝膠內的液體發生相變成超臨界態的流體，氣液界面消失，表面張力不復存在，此時將這種超臨界流體從壓力容器中釋放，即可得到多孔、無序、具有納米量級連續網路結構的低密度氣凝膠材料。
研究領域
在分形結構研究方面。硅氣凝膠作為一種結構可控的納米多孔材料，其表現密度明顯依賴於標度尺寸，在一定尺度范圍內，其密度往往具有標度不變性，即密度隨尺度的增加而下降，而且具有自相似結構，在氣凝膠分形結構動力學研究方面的結構還表明，在不同尺度范圍內，有三個色散關系明顯不同的激發區域，分別對應於聲子、分形子和粒子模的激發。改變氣凝膠的制備條件，可使其關聯長度在兩個量級的范圍內變化。因此硅氣凝膠已成為研究分形結構及其動力學行為的最佳材料。[3]
1、在「863」高技術強激光研究方面
納米多孔材料具有重要應用價值，如利用低於臨界密度的多孔靶材料，可望提高電子碰撞激發產生的X光激光的光束質量，節約驅動能，利用微球形節點結構的新型多孔靶，能夠實現等離於體三維絕熱膨脹的快速冷卻，提高電子復合機制 產生的x光激光的增益系數，利用超低密度材料吸附核燃料，可構成激光慣性約束聚變的高增益冷凍靶。氣凝膠纖細的納米多孔網路結構、巨大的比表面積、結構介觀尺度上可控，成為研製新型低密度靶的最佳候選材料。
2、在作為隔熱材料方面
硅氣凝膠纖細的納米網路結構有效地限制了局域熱激發的傳播，其固態熱導率比相應的玻璃態材料低2—3個數量級。納米微孔洞抑制了氣體分子對熱傳導的貢獻。硅氣凝膠的折射率接近l，而且對紅外和可見光的湮滅系數之比達100以上，能有效地透過太陽光，並阻止環境溫度的紅外熱輻射，成為一種理想的透明隔熱材料，在太陽能利用和建築物節能方面已經得到應用。通過摻雜的手段，可進一步降低硅氣凝膠的輻射熱傳導，常溫常壓下摻碳氣凝膠的熱導率可低達0．013w/m·K，是目前熱導率最低的固態材料，可望替代聚氨脂泡沫成為新型冰箱隔熱材料。摻入二氧化鈦可使硅氣凝膠成為新型高溫隔熱材料，800K時的熱導率僅為0．03w/m·K，作為軍品配套新材料將得到進一步發展。
由於硅氣凝膠的低聲速特性，它還是一種理想的聲學延遲或高溫隔音材料。該材料的聲阻抗可變范圍較大(103—107
kg/m2·s)，是一種較理想的超聲探測器的聲阻耦合材料，如常用聲阻匝Zp=1．5×l07
kg/m2·s的壓電陶瓷作為超聲波的發生器和探測器，而空氣的聲阻只有400 kg/m2·s。用厚度為l/4波長的硅氣凝膠作為壓電陶瓷與空氣的聲阻耦合材料．可提高聲波的傳輸效率，降低器件應用中的信噪比。初步實驗結果表明，密度在300 kg/m3左右的硅氣凝膠作為耦合材料，能使聲強提高30 dB，如果採用具有密度梯度的硅氣凝膠，可望得到更高的聲強增益。
在環境保護及化學工業方面。納米結構的氣凝膠還可作為新型氣體過濾 ，與其它材料不同的是該材料孔洞大小分布均勻，氣孔率高，是一種高效氣體過濾材料。由於該材料特別大的比表而積．氣凝膠在作為新型催化劑或催化劑的載體方而亦有廣闊的應用前景。
3、在儲能器件方面
有機氣凝膠經過燒結工藝處理後將得到碳氣凝膠
這種導電的多孔材料是繼纖維狀活性碳以後發展起來的一種新型碳素材料，它具有很大的比表面積(600—1000 m2/kg)和高電導率(10—25
s/cm)．而且，密度變化范圍廣(0.05—1.0 g/cm3)．如在其微孔洞內充入適當的電解液，可以製成新型可充電電池，它具有儲電容量大、內阻小、重量輕、充放電能力強、可多次重復使用等優異特性，初步實驗結果表明：碳氣凝膠的充電容量達3×104/kg2，功率密度為7 kw/kg，反復充放電性能良好。
在材料的量子尺寸效應研究方面。由於硅氣凝膠的納米網路內形成量子點結構，化學氣相滲透法摻Si及溶液法摻C60的結果表明，摻雜劑是以納米晶粒的形式存在，並觀察到很強的可見光發射，為多孔硅的量子限制效應發光提供了有力證據。利用硅氣凝膠的結構以及C60的非線性光學效應，可進一步研製新型激光防護鏡。通過摻雜的方法還是形成納米復合相材料的有效手段。
此外，硅氣凝膠是折射率可調的材料，使用不同密度的氣凝膠介質作為切倫柯夫閥值探測器，可確定高能粒子的質量和能量。因高速粒子很容易穿入多孔材料並逐步減速，實現「軟著陸」，如選用透明氣凝膠在空間捕獲高速粒子，可用肉眼或顯微鏡觀察被阻擋、捕獲的粒子。
作為一種新型納米多孔材料，除硅氣凝膠外，已研製的還有其它單元、二元或多元氧化物氣凝膠、有機氣凝膠及碳氣凝膠。作為一種獨特的材料制備手段，相關的工藝在其它新材料研製中得到廣泛應用，如制備氣孔率極高的多孔硅、制備高性能催化劑的金屬—氣凝膠混合材料、高溫超導材料、超細陶瓷粉末等。

⑶ 如何製作氣凝膠

如何製作氣凝膠
氣凝膠又稱凍膠。溶膠或溶液中的膠體粒子或高分子在一定條件下互相連接，形成空間網狀結構，結構空隙中充滿了作為分散介質的液體（在干凝膠中也可以是氣體），這樣一種特殊的分散體系稱作凝膠。沒有流動性。內部常含有大量液體。例如血凝膠、瓊脂的含水量都可達99%以上。可分為彈性凝膠和脆性凝膠。彈性凝膠失去分散介質後，體積顯著縮小，而當重新吸收分散介質時，體積又重新膨脹，例如明膠等。脆性凝膠失去或重新吸收分散介質時，形狀和體積都不改變，例如硅膠等。由溶液或溶膠形成凝膠的過程稱為膠凝作用（gelation）。
[編輯本段]生物學和凝膠
生物分子下游純化的對象一般包括蛋白、酶、重組蛋白、單抗、抗體及抗原、肽類、病毒、核酸等。純化前首先需要測定生物分子的各物理和化學特性，然後通過實驗選擇出最有效的純化流程。
1.測定——分子量、PI
當目標蛋白的物理特性如分子量、PI等都不清楚時，可用PAGE電泳方法或層析方法加以測定。分離范圍廣闊的Superose HR預裝柱很適合測定未知蛋白的分子量。用少量離子交換介質在多個含不同PH緩沖液的試管中，可簡易地測出PI，並選擇純化用緩沖液的最佳PH.
2.選擇——層析方法
若對目標蛋白的特性或樣品成分不太了解，可嘗試幾種不同的純化方法：
一] 使用最通用的凝膠過濾方法，選擇分離范圍廣闊的介質如Superose、Sephacryl HR依據分子量將 樣品分成不同組份。
二] 用含專一配體或抗體的親和層析介質結合目標蛋白。亦可用各種活化偶聯介質偶聯目標蛋白的底物、受體等自製親和介質，再用以結合目標蛋白。一步即可得到高純度樣品。
三] 體積大的樣品，往往使用離子交換層析加以濃縮及粗純化。高鹽洗脫的樣品，可再用疏水層析純化。疏水層析利用高鹽吸附、低鹽洗脫的原理，洗脫樣品又可直接上離子交換等吸附性層析。兩種方法常被交替使用於純化流程中。
3.純化——大量粗品
處理大量原液時，為避免堵塞柱子，一般使用sepharose big beads、sepharoseXL、sepharose fast flow等大顆粒離子交換介質。擴張柱床吸附技術利用多種STREAMLINE介質，直接從含破碎細胞或組織萃取物的發酵液中俘獲蛋白。將離心、超濾、初純化結合為一。提高回收率，縮短純化周期。
4.純化——硫酸氨樣品硫酸氨沉澱方法常被用來初步凈化樣品，經處理過的樣本處於高鹽狀態下，很適合直接上疏水層析。若作離子交換，需先用Sephadex G-25脫鹽。疏水層析是較新技術，隨著介質種類不斷增多，漸被融入各生產工藝中。利用Hitrap HIC Test Kit 和RESOURCE HIC Test Kit可在八種疏水介質中選擇最適合介質及最佳的純化條件。低鹽洗脫的樣品可稍加稀釋或直接上其它吸附性層析。
5.純水——糖類分子
固化外源凝訂素如刀豆球蛋白、花生、大麥等凝集素，可結合碳水化合物的糖類殘基，很適合用作分離糖化細胞膜組份、細胞、甚至亞細胞細胞器，純化糖蛋白等。兩種附上外源凝集素的Sepharose 6MB親和層析介質，專為俘獲整個細胞或大復合物，如膜囊等。
6.純化——膜蛋白
膜蛋白分離常使用去污劑以保持其活性。離子性去污劑應選用與目標蛋白相反電荷者，避免在作離子交換時和目標蛋白競爭交換介質，籍此除去去污劑。非離子性去污劑可以疏水層析除去。
7.純化——單抗、抗原 *單抗多為IgG.來源主要是腹水和融合瘤培養上清液。腹水有大量白蛋白、轉鐵蛋白和宿主抗體等。Mabselect、Protein G和Protein A對IgG的Fc區有專一性親和作用，能一步純化各種不同源的IgG.血清互補劑如小牛血清可先用蛋白G預處理，在培養前除去IgG.重組蛋白A介質 Mabselect和rProtein A Sepharose FF對IgG有更高的載量和專一性，基團脫落更少。脫落的rProtein A用離子交換Q Sepharose HP或凝膠過濾Superdex 200，很容易去除。
*疏水層析Phenyl Sepharose HP亦很適合純化IgG.宿主抗體和污染IgG可用凝膠過濾Superdex 200在精細純化中去除。
*純化IgG抗原最有效的方法是用活化偶聯介質如CNBr、NHs activated Sepharose FF偶聯IgG，再進一步獲取IgG抗原。
*HiTrap IgM是用來純化融合瘤細胞培養的單抗IgM，結合量達5mg IgM.HiTrap IgY是專門用來純化IgY，結合量達100mg純IgY.
8.純化——重組蛋白 重組蛋白在設計、構建時應已融入純化構想。樣品多夾雜了破碎細胞或溶解產物，擴張柱床吸附技術STREAMLINE便很適合做粗分離。Amersham biosciences提供三個快速表達、一步純化的融合系統。
一] GST融合載體使要表達的蛋白和谷胱甘肽S轉移酶一起表達，然後利用Glutathione Sepharose 4B作親和層析純化，再利用凝血酶或因子Xa切開。
2. 蛋白A融合載體使要表達的蛋白和蛋白A的IgG結合部位融合在一起表達，以IgG Sepharose 6 FF純化。
二] 含組氨酸標記（Histidine-tagged）的融合蛋白可用Chelating Sepharose FF螯合Ni2+金屬，在一般或變性條件（8M尿素）下透過組氨酸螯合融合蛋白。HisTrap試劑盒提供整套His-Tag蛋白的純化方法。
9.純化——包涵體蛋白
包涵體蛋白往往需溶於6M鹽酸胍或8M尿素中。高化學穩定性的Superose 12及Sepharose 6FF凝膠過濾介質很適合在變性條件下做純化。變性純化後的蛋白需要復性至蛋白的天然構象。Superdex 75、Q Sepharose FF和Phenyl Sepharose FF分別被發現有助包涵體蛋白的復性。一般包涵體蛋白樣品的純度越高，復性效果越好。SOURCE 30 RPC反相層析介質很適合純化復性前的粗品，並可以1MnaOH重生。此方法純化後的包涵體蛋白，復性回收率明顯提高。
10.包涵體蛋白固相復性 *近年許多文獻報導將包涵體蛋白在變性條件下固定（吸附）在層析介質上，一般用各種Sepharose FF離子交換層析介質。去除變性劑後，蛋白在介質上成功復性，再將復性好的蛋白洗脫下來。固相復性避免了一般復性過程中蛋白質聚體的形成，所以復性得率更高，而且無需大量稀釋樣品，並將復性和初純化合二為一，大大節省時間及提高回收率。
*固相復性方法也被用於以HiTrap Chelating金屬螯合層析直接復性及純化包涵體形式表達的組氨酸融合蛋白；以HiTrap Heparin肝素親和層析直接復性及純化包涵體形式表達的含多個賴氨酸的融合蛋白。兩種親和層析預裝柱均可反復多次重復使用，比一般試劑盒更方便、耐用。
11.純化——中草葯有效成分
中葯的化學成分極其復雜。傳統中葯多是煎熬後服用，有效成份多較為親水，包括生物鹼、黃酮、蒽醌、皂甙、有機酸、多糖、肽和蛋白質。靈活及綜合性地利用多種層析方法。如離子交換、分子篩、反相層析，更容易分離到單一活性成分。Sephadex LH-20葡聚糖凝膠同時具備吸附性層析和分子篩功能，例：如用甲醇分離黃酮甙，三糖甙先被洗下來，二糖甙其次，單糖甙隨後，最後是甙元。 Sephadex LH-20可使用水、醇、丙酮、氯仿等各種試劑，廣泛用於各種天然產物的分離，包括生物鹼、甙、黃酮、醌類、內脂、萜類、甾類等。
*生物鹼在酸性緩沖液中帶正電，成為鹽，HiTrap SP陽離子交換層析柱可以分離許多結構非常近似的生物鹼。相反，黃酮、蒽醌、皂甙、有機酸等可溶於偏鹼的緩沖液中，在HiTrap Q陰離子交換柱上分離效果良好。
*一般多糖純化大多使用分子篩如Sephadex，Sephacryl.若分子量在600KD以下，並需更高解析度，可選擇新一代的Superdex. 一般植物可能含水溶性、酸溶性、鹼溶性多種多糖。綜合利用分子篩及離子交換層析有助進一步獲各組份純品。另外，多糖葯物需去除可引起過敏的蛋白質，傳統 Sevag方法用丁醇脫蛋白需反復數十次。陰陽離子交換法可以一、兩步快速去除多糖中殘存的蛋白質。SOURCE5、15、30RPC反相層析也很適合各種中葯有效成分的檢測、分離和放大制備。由於中葯的成分非常復雜，SOURCE反相層析可用范圍為PH1-14 ，並可用1M NaOH，1M HCL清洗、再生。比傳統硅膠反相層析更易於工藝優化及在位清洗，壽命也更長。
12.純化——肽類
肽類的來源有天然萃取，合成肽和重組肽三種。肽容易被酶降解，但可從有機溶劑或促溶劑中復性，所以多以高選擇性的反相層析如SOURCE 30RPC、SOURCE 15RPC、SOURCE 5RPC或離子交換Minibeads、Monobeads作純化。Superdex Peptide HR是專為肽分子純化設計的凝膠過濾預裝柱，能配合反相層析做出更精美的肽圖。肽分子制備可用離子交換配合凝膠過濾Superdex 30 PG。醫學都市多功能
13.純化——核酸、病毒
核酸的純化用於去除影響測序或PCR污染物等研究。核酸可大致上分為質粒DNA、噬菌體DNA和PCR產物等。病毒也可視作核酸大分子，和質粒DNA一樣，可用分離大分子的Sephacry S-1000 SF、Superose或Sepharoce 4FF凝膠過濾介質去除雜蛋白，再配合離子交換如Mono Q、 SOURCE Q分離核酸。
14.純化——寡核苷酸寡酸苷酸多應用在反義（anti-sense）DNA、RNA測序、PCR和cDNA合成等研究。合成後含三苯甲基的寡核苷酸以陰離子交換的Mono Q或快速低反壓的SOURCE Q在PH12下可除副產物，並避免凝集和保護基的脫落。載量大大高過反相層析，可用做大量制備。不含三苯甲基的失敗序列可用反相柱ProRPC去除。
15.脫鹽、小分子去除
使用凝膠過濾介質Sephadex G10，G15，G25，G50等去除小分子，效率高，處理量可達床體積30%.只需在進樣後收集首1/3-1/2柱體積的洗脫液，就可以去除該填料分離范圍上限以下的小分子，簡單直接。由於只是去除小分子，柱高10cm以上即可。整個過程一般可於數分鍾至半小時完成。Sephadex G25系列介質專為蛋白質脫鹽而設計，預裝柱HiTrap Desalting（5ml）可用針筒操作。HiPrep Desalting（26ml）可在數分鍾為多至10ml樣品脫鹽。
16.疫苗純化 使用凝膠過濾介質Sepharose 4FF純化疫苗，去除培養基中的雜蛋白，處理量可大於床體積10%.柱高一般40-70cm，整個過程約半至一小時。目前使用此法生產的疫苗品種有乙肝、狂犬、出血熱、流感、肺結核、小兒麻痹疫苗等。分子量較小的疫苗可使用Sephacryl S-500HR，如甲肝疫苗等。
17.抗生素聚合物分析
中國葯典從2000年版起要求抗生素頭孢曲松鈉需要找出聚合物占產品的白分比，規定使用Sephadex G10凝膠過濾法測定。
18.純化-基因治療用病毒載體
SORRCE 15Q
19.純化-基因治療用質粒
Q Sepharose XL，SOURCE 15Q，STREAMLINE Q，Sephacryl S500，Plasmidselect 在下游純化中，可應用不同層析技術在純化生物分子的同時，去除各種污染物。
1.去除——內毒素
內毒素又稱熱原。含脂肪A、糖類和蛋白，是帶負電的復合大分子。
內毒素的脂肪A部份有很強的疏水性。但在高鹽下會凝集，無法上疏水層析。利用疏水層析試驗盒（17-1349-01）可選擇結合目標蛋白的介質而去除內毒素。
內毒素與陰離子交換介質Q或DEAE Sepharose Fast Flow有較強結合。可在洗脫目標蛋白後用高鹽緩沖液或NaOH去除。
利用CNBr或NHS Sepharose FF可偶聯內毒素底物如LAL，PMB，自動成親合層析介質結合內毒素。內毒素經常是多聚體，凝膠過濾層析可有效地將之去除。
2.去除——蛋白中的核酸
大量核酸增加樣本黏度，令區帶擴張，反壓增加，降低解析度和流速。葯審和食檢對核酸含量也有嚴格限制。
胞內表達蛋白的核酸問題尤其嚴重。核酸帶陰電荷，在初步純化時利用陽離子交換介質如STREAMLINESP，SP Sepharose Big Beads，SP或CM Sepharose FF，SP SepharoseXL結合目標蛋白，可除去大量核酸。
核酸在高鹽下會和蛋白解離，疏水層析介質很適合用來結合目標蛋白，在純化蛋白的同時去除核酸。
利用核酸酶將核酸切成小片斷，用凝膠過濾做精細純化時便很容易去除了。
3.去除——病毒和微生物
病毒和微生物可成為病原，應盡量減除。結合不同層析技術，使用注射用水，用NaOH定期進行儀器和凝膠的在位消毒和在位清洗，皆可避免污染物增加。
病毒大都有脂外殼。可用與目標蛋白電荷相反的S/D（solvent/detergent）處理，使病毒失活，如Triton和Tween.再用適當的離子交換介質如CM Sepharose FF結合目標蛋白，去除S/D.
其它污染物可以改變pH和離子強度使其從目標分子中解離或失活，凝膠過濾介質Superdex及多種吸附性介質，SOURCE都是很好的精細純化介質，可去除多種微量污染物。
凝膠是指顆粒大小在1埃到10埃之間的混合物。高分子溶液和某些溶膠，在適當的條件下，整個體系會轉變成一種彈性的半固體狀態的稠厚物質，失去流動性。這種現象稱為膠凝作用,所形成的產物叫做凝膠或凍膠.
「氣凝膠」是指分散系為氣態的，如：雲，霧等，「固凝膠」有煙水晶等，「液凝膠」就是呈液態的膠體，如氫氧化鐵膠體 。
例：
食品級葡甘露膠（Gum Konjac-GM）
葡甘露膠（又稱：魔芋膠）系一種新型多用途微粒狀可食用膠。這里推出之葡甘露膠是以優質魔芋中提取的葡萄甘露聚糖為原料，經脫雜處理後採用先進技術加工而成，其中添加成分不含任何非食用化學配料或色素。與傳統的瓊脂、果膠、海藻膠等食品添加劑相比，葡甘露膠在膨脹率、粘度、增稠、穩定性及使用方便程度上皆顯著優於上述膠類，此外尚具有特殊的優點：無需添加任何凝固劑，在無糖、低糖或高糖條件下，在酸性、中性或鹼性條件下，常溫即可凝凍，凝膠性能理想；保持或強化了葡萄甘露聚糖所具有的降糖、降脂、減肥等保健功能，大大拓寬了魔芋應用的范圍；價格低廉、使用方便。
葡甘露膠能廣泛用於食品、飲料、醫葯、日用化工、科研等領域，作為瓊脂、果膠、海藻膠等的替代產品，價格低廉，且使用時無需改變原有的設備及工藝，能大幅度降低添加劑的使用成本，是一種理想的新型凝膠添加劑。為滿足不同產品開發的需要，一、凝膠（果凍）型：能與各種天然果汁、物料及色素良好混合，作為廣譜凝膠賦型劑，是製作果凍、水晶軟糖等的極佳原料，也可作為培養基支持體，且不需再添加其它任何膠類或鹼性成份；凝膠成型條件隨意、脫杯完整，凝膠強度高、韌性大。用量：0.7～0.9%。用法：在適量溫水中溶脹3～5分鍾，煮沸冷至70度左右時加入糖及各種配料，冷卻至室溫即成。
二、培養基型：用作替代瓊脂作為花卉及其它植物進行組織培養的支持體。組培苗根粗、苗壯，使用效果理想，成本大幅降低。用量：0.5～0.6％。用法：在溫水中溶脹3～5 分鍾，煮沸後冷卻即可。三、果肉（茶）飲料型：作為穩定劑與懸浮劑，替代瓊脂和羧甲基纖維素等，廣泛用於粒粒橙、果茶、果汁、豆奶、銀耳羹、八寶粥等異相懸浮劑等（或混合）飲料中，防止沉澱或分層。 用量：0.15～0.25％左右。用法：在適量溫水中充分溶脹後加入物料中。四、冷凍製品型：用於冰棒、冰淇淋等各種冷凍製品，可增大膨脹，減少冰晶，提高抗熱融性，使產品更加爽口。用量：0.15～0.25％左右。用法：在適量溫水中充分溶脹後加入物料中。五、增稠型：用於果醬、米、面製品中，可增大膨脹率，提高韌性，改善賦型和口感。是進口洋槐豆膠的理想替代物。用量：0.2～0.3％左右。用法：在適量溫水中充分溶脹後加入物料中。

⑷ 氣凝膠的特性

氣凝膠最早由美國科學工作者S.Kistler在1931年製得的一種低密度、高孔隙率的納米多孔材料，孔隙尺寸1～100nm之間，熱導率最低可以達到0.012W/(m·K)，是目前公認熱導率最低的固態材料，也是目前最輕的固體，其優異的理化性能打破了十餘項吉尼斯世界紀錄，被譽為改變21世紀的十大材料之一。

氣凝膠有很多美譽，比如「藍煙」、「凍結的煙」、「終極保溫絕熱材料」、「超級海綿」等，這些都是其絕佳性能的體現，早在1993年美國NASA就已將氣凝膠應用到航空航天各個領域。

⑸ 氣凝膠 1,凝膠具有哪些突出的物理特性

大概為以下幾種：
氣凝膠,作為世界最輕的固體,已入選吉尼斯世界紀錄.這種新材料密度僅為3.55千克每立方米,僅為空氣密度的2.75倍
氣凝膠因其半透明的色彩和超輕重量,有時也被稱為「固態煙」或「凍住的煙」.這種新材料看似脆弱不堪,其實非常堅固耐用,最高能承受1400攝氏度的高溫.
製作簡便,其形狀、尺寸可任意調節
大規模製造成可能
性能優越,高彈性、強吸附,應用前景廣闊

⑹ 氣凝膠是什麼材料做的

氣凝膠最早由美國科學工作者S.Kistler在1931年製得的一種低密度、高孔隙率的納米多孔材料，孔隙尺寸1～100nm之間，熱導率最低可以達到0.012W/(m·K)，是目前公認熱導率最低的固態材料，也是目前最輕的固體，其優異的理化性能打破了十餘項吉尼斯世界紀錄，被譽為改變21世紀的十大材料之一。

氣凝膠有很多美譽，比如「藍煙」、「凍結的煙」、「終極保溫絕熱材料」、「超級海綿」等，這些都是其絕佳性能的體現，早在1993年美國NASA就已將氣凝膠應用到航空航天各個領域。

而這一「世紀性難題」終於在2018年得到了解決。據資料顯示，國內最早開發出來的紡織專用氣凝膠復合材料是由疏博納米研發出來的，解決了氣凝膠材料固有的易碎、掉粉等缺陷，最先開發出了顛覆傳統的紡織專用氣凝膠復合保暖材料，在保留了氣凝膠最輕、最隔熱的特點同時將氣凝膠真正地做到了柔性可穿戴，並聯手素湃科技將其應用在服飾中，真正做到了讓科技造「服」於人。

疏博納米有限公司是一家集氣凝膠及其復合材料的研發、生產和銷售於一體的高新技術企業。是國內從事最早、規模最大、實力最強的二氧化硅納米孔超級隔熱材料研發與製造基地。從氣凝膠的原料、粉體、晶體、氈體、再到日用品、工業品、紡織品等多種應用形式，被廣泛應用於各行各業中。

⑺ 求化學帝告訴我氣凝膠的製作配方和做法

氣凝膠的制備通常採用兩步法：第一步溶膠-凝膠過程，第二步乾燥過程。

制備過程：

1、溶膠-凝膠過程

用含高化學活性組分的化合物作前驅體，前驅物與溶劑產生水解或醇解，在溶液中形成穩定的透明溶膠體系，溶膠經陳化膠粒間緩慢聚合，形成三維空間網路結構的凝膠，凝膠網路間充滿了失去流動性的溶劑。因此更全面地看，此法應稱為SSG法，即溶液-溶膠-凝膠法，其最基本的反應如下：

（1） 溶劑化

電離反應：能電離的前驅物金屬鹽的金屬陽離子Mz+吸引水分子形成溶劑單元M(H2O)z+n (z為M離子的價數)，為保持它的配位數而具有強烈的釋放H+的趨勢。
M(H2O)nz+=M(H2O)n-1(OH)(z-1)+H+

水解反應：非電離式分子的前驅物，如金屬醇鹽M(OR)n(n為金屬M的 原子價，R代表烷基)，與水反應:M(OR)n+xH2O=M(OH)x(OR)n-x+xROHM(OH)n

反應可延續進行，直至生成M(OH)n。

（2）縮聚反應

失水縮聚：-M-OH+HO-M- = -M-O-M-+H2O

失醇縮聚：-M-OR+HO-M- = -M-O-M-+ROH

(7)如何增加氣凝膠的機械性能擴展閱讀：

氣凝膠，又稱為干凝膠。當凝膠脫去大部分溶劑，使凝膠中液體含量比固體含量少得多，或凝膠的空間網狀結構中充滿的介質是氣體，外表呈固體狀，這即為干凝膠，也稱為氣凝膠。如明膠、阿拉伯膠、硅膠、毛發、指甲等。氣凝膠也具凝膠的性質，即具膨脹作用、觸變作用、離漿作用。

氣凝膠是一種固體物質形態，世界上密度很小的固體之一。密度為3千克每立方米。一般常見的氣凝膠為硅氣凝膠，其最早由美國科學工作者Kistler在1931年因與其友打賭製得。氣凝膠的種類很多，有硅系，碳系，硫系，金屬氧化物系，金屬系等等。

aerogel是個組合詞，此處aero是形容詞，表示飛行的，gel顯然是凝膠。字面意思是可以飛行的凝膠。任何物質的gel只要可以經乾燥後除去內部溶劑後，又可基本保持其形狀不變，且產物高孔隙率、低密度，則皆可以稱之為氣凝膠。

因為密度極低，目前最輕的氣凝膠僅有0.16毫克每立方厘米，比空氣密度略低，所以也被叫做「凍結的煙」或「藍煙」。由於裡面的顆粒非常小（納米量級），所以可見光經過它時散射較小（瑞利散射），就像陽光經過空氣一樣。因此，它也和天空一樣看著發藍（如果裡面沒有摻雜其它東西），如果對著光看有點發紅。（天空是藍色的，而傍晚的天空是紅色的）。

由於氣凝膠中一般80%以上是空氣，所以有非常好的隔熱效果，一寸厚的氣凝膠相當20至30塊普通玻璃的隔熱功能。即使把氣凝膠放在玫瑰與火焰之間，玫瑰也會絲毫無損。氣凝膠在航天探測上也有多種用途，在俄羅斯「和平」號空間站和美國「火星探路者」的探測器上都有用到這種材料。氣凝膠也在粒子物理實驗中，使用來作為切連科夫效應的探測器。

位在高能加速器研究機構B介子工廠的Belle 實驗探測器中一個稱為氣凝膠切連科夫計數器(Aerogel Cherenkov Counter, ACC) 的粒子鑒別器，就是一個最新的應用實例。這個探測器利用的氣凝膠的介於液體與氣體之低折射系數特性，還有其高透光度與固態的性質，優於傳統使用低溫液體或是高壓空氣的作法。同時，其輕量的性質也是優點之一。

⑻ 誰知道氣凝膠的硬度（給個范圍）現在製取成本還有其成分

關於硬度：氣凝膠貌似「弱不禁風」，其實非常堅固耐用。它可以承受相當於自身質量幾千倍的壓力，在溫度達到1200攝氏度時才會熔化。此外它的導熱性和折射率也很低，絕緣能力比最好的玻璃纖維還要強39倍。由於具備這些特性，氣凝膠便成為航天探測中不可替代的材料，俄羅斯「和平」號空間站和美國「火星探路者」探測器都用它來進行熱絕緣。
關於造價：不是很貴的
成分：有二氧化硅等
定義：英文aerogel，又稱為干凝膠。當凝膠脫去大部分溶劑，使凝膠中液體含量比固體含量少得多，或凝膠的空間網狀結構中充滿的介質是氣體，外表呈固體狀，這即為干凝膠，也稱為氣凝膠。如明膠、阿拉伯膠、硅膠、毛發、指甲等。氣凝膠也具凝膠的性質，即具膨脹作用、觸變作用、離漿作用。
這個是專門做氣凝膠的：http://www.nanuo.cn/index.html

⑼ 如何增強石墨烯氣凝膠的機械性能

對於氮化硼和氣凝膠不是很了解，但是氮化硼這種材料貌似應該是脆性比較大回，氣凝膠的話答真心不知道，石墨烯的話目前功能材料方面應用比較多，但是力學性能不好，碳納米管的力學特性和功能特性都不錯。就目前來看，作為力學性能方面應該碳納米管比石墨烯要強，作為功能材料來看，兩者各有優勢，都在電磁、熱材料等方面有很好的前景。
具體參數的話，別的我不了解哈，但就石墨烯和碳納米管而言，你問的很多參數是不能這么衡量的，因為對單片石墨烯或者是單根碳納米管來說，很多性能現在是很難測的，也是沒什麼意義的。一般對於單片石墨烯和單根碳管，常提的也就是強度和模量，我這邊看到過的數據：石墨烯（由納米壓痕試驗得出，Small ，2011，7（14），1876-1902的那篇綜述文章間接引用數據）模量1.0TPa；單根單壁碳管（Advanced Materials,2012,24,1805-1833的這篇綜述文章引用的數據），模量1.0TPa；強度50GPa。