气凝胶在保暖服装上应用及进展研究
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气凝胶在保暖服装上应用及进展研究
作者：赵敏
来源：《现代商贸工业》2019年第18期
摘要：气凝胶是一种纳米多孔固体材料，具有孔隙率高、导热系数低、密度低等特点，
具有优异的保温隔热性能，是保温服饰理想的材料，在宇航服、消防服、极地帐篷、保温鞋靴、保温服饰等领域都有广泛的应用。介绍了气凝胶在宇航服、消防服以及在保温服饰领域的应用现状、性能特点以及研究的进展。
关键词：气凝胶;宇航服;消防服;保温服饰
中图分类号：TB 文献标识码：A doi：10.19311/https://www.360docs.net/doc/c616350765.html,ki.1672-3198.2019.18.092
1 引言
随着人类在地球和宇宙活动空间的逐渐扩大，人类所面临的生存环境差异化逐渐显现，外太空、极地、高山、海洋、火灾现场等，温度与人类所能承受的温度差异极大，如何保温隔热，是保证人身安全的重要课题。气凝胶作为一种纳米多孔固体材料，具有导热系数低、孔隙率高、密度低等特点，在常温下热导率仅为0.013W/（m·K），在所有固体材料中具有最好的保温性能，是首选的保温隔热材料。
1931年，斯坦福大学的S.S.Kistler 教授，采用溶胶凝胶法、超临界干燥法制备SiO2气凝胶，并验证气凝胶在保温隔热等领域具有巨大的应用潜力，但是，由于当时所制备气凝胶存在干燥周期长、易碎裂、成本高等问题，该气凝胶一直未得到人们的关注。直到1960年，美国NASA所发射的火星探测器“流浪者”号中，使用SiO2气凝胶的隔热复合材料作为保温层，其可以抵挡太空中-100℃以下的超低温，表现出优异的保温隔热性能，逐渐得到的各国的重视。目前，气凝胶保温隔热材料在军事、航空航天、工业、服饰等领域都有广泛的应用。如：英国的美洲豹战斗机的机舱隔热层采用的就是SiO2气凝胶隔热复合材料，飞机上记录飞行数据的黑匣子，也用气凝胶材料作为隔热层;在军事方面，在核潜艇、导弹、驱逐舰核反应堆、锅炉以及复杂的高温蒸汽管道系统中，采用SiO2气凝胶隔热复合材料可有效降低隔热材料用量，增大舱内的使用空间，同时降低舱内温度，有效改善各种工作环境;Supield素湃科技上市多款气凝胶防寒服，经过液氮喷射实验对比，在-196℃环境下，人类仍可保持正常体温。
作为保温服饰的材料，气凝胶必须适应各种形状和各种面积的保温隔热的需求，将气凝胶涂覆在柔软的基材上，做成柔性可折叠的保温隔热面料非常有必要。这时，不仅要考虑气凝胶的形态以及其保温新更能，还要能将气凝胶与基材进行匹配，实现良好的粘结性能;此外，对于特种服饰如消防服，气凝胶服饰还需要考虑红外辐射的影响，这是由于普通是气凝胶对近红外频段（λ=3～8μm）的光没有阻隔能力，因此温度升高会导致热导率极度增大。
气凝胶(应用)
世界上第一个气凝胶产品是1931年制备出的。当时，美国加州太平洋大学(College?of?the?Pacific)的Steven.S.?Kistler提出要证明一种具有相同尺寸的连续网络结构的固体“凝胶”，其形状与湿凝胶一致。证明这种设想的简单方法，是从湿凝胶中驱除液体而不破坏固体形状。如按照通常的技术路线，很难做到这一点。如果只是简单地让湿凝胶干燥，凝胶将会收缩，常常是原来的形状破坏，破裂成小碎片。也就是说，这种收缩经常是伴随着凝胶的严重破裂。Kistler推测:凝胶的固体构成是多微孔的，液体蒸发时的液一气界面存在较大的表面张力，该表面张力使孔道坍塌。此后，Kistler发现了气凝胶制备的关键技术(Kistler,??1932)。?????Kistler研究的第一个凝胶是通过硅酸钠的酸性溶液浓缩制备的SiOZ凝胶。然而，他试图通过把凝胶中的水转变成超临界流体的方式来制备气凝胶却没有成功。Kistler再尝试首先用水充分洗涤二氧化硅凝胶(从凝胶中去掉盐)，然后用乙醇交换水，通过把乙醇变成超临界流体并使它跑掉，第一个真正的气凝胶形成了。Kistler的气凝胶与现在制备的二氧化硅气凝胶类似，是具有相当大的理论研究价值的透明、低密度、多孔材料。在之后的几年时间里，Kistler详尽地表征了他的二氧化硅气凝胶的特性，并制备了许多有研究价值的其它物质的气凝胶材料，包括:A1203?,?W03?,?Fe203?,?Sn02、酒石酸镍、纤维素、纤维素硝酸盐、?明胶、琼脂、蛋白、橡胶等气凝胶。? 后来，Kistler离开了太平洋大学，到Monsanto公司供职。Monsanto公司很快就开始生产商品化的气凝胶产品，Monsanto公司的产品是粒状的Si02材料，虽然其生产工艺无人知晓，但人们推断应当是Kistler的方法。Monsanto公司的气凝胶当时是被用来作化妆品及牙膏中的添加剂或触变剂。在以后的近30年中，有关气凝胶的研究几乎没有什么进展。直到20世纪60年代，随着价格便宜的“烟雾状的(fumed)”Si02的研制开发，气凝胶的市场开始萎缩，Monsant。公司停止了气凝胶的生产。? 从此，气凝胶在很大程度上被人淡忘了。直到20世纪70年代后期，法国政府向Claud?Bernard大学的Teichner教授寻求一种能储存氧气及火箭燃料的多孔材料。之后所发生的事情，在从事气凝胶研究的人员中有一种传说。Teichner让他的一个研究生来制备气凝胶并研究其应用，然而，使用Kistler的方法，包括两个耗时、费力的溶剂萃取步骤，他们的第一个气凝胶花了数周时间才制备出来。然后，Teichner告诉这个学生，要完成他的学位论文，将需要大量的气凝胶样品;该学生意识到，如按照Kistler的方法制备，这要花许多年才能完成，他精神崩溃地离开了Teichner的实验室;经过一段短暂地休息、思考，他又回到了实验室，有一种强烈的动机，激发他去寻找一种更好的Si02气凝胶的合成工艺。经过不懈地努力探索，该学生成功地应用溶胶一凝胶化学法制备出Si02气凝胶，这使气凝胶科学研究前进了一大步。这种方法用正硅酸甲酷(TMOS)代替Kistler所使用的硅酸钠，在甲醇溶液中通过TMOS水解一步产生凝胶(称为“醇凝胶”)，这消除了Kistler方法中的两个缺点，即醇水替换步骤及凝胶中存在无机盐，在超临界甲醇条件下干燥这些醇凝胶，就制备出高质量的Si02气凝胶。后来，Teichner的研究组及其他人使这种方法扩展，制备了多种金属氧化物气凝胶产品。?
凝胶的应用与研究进展
凝胶的应用与研究进展 班级：应用化学10-2 姓名：陈某某学号：1011####### 摘要：凝胶是一类具有广泛应用前景的高分子材料，本文主要叙述了智能纳米水凝胶的应用研究进展、等离子体在制备碳凝胶材料研究方面的应用及研究进展、气凝胶研究领域取得新进展的应用及研究进展，简要介绍了水凝胶在国内外研究状况，并对其发展趋势作了展望。 关键词：凝胶；气凝胶；应用；进展 一、智能纳米水凝胶的应用研究进展 智能纳米水凝胶最早报道于上世纪八十年代初，当时未受到特别的重视。近十年来随着纳米科技、生物医学和智能材料的发展，智能纳米水凝胶显示出了诱人的应用前景，因此受到国内外的高度关注。 水凝胶是一类具有亲水基团，能被水溶胀但不溶于水的具有三维网络结构的聚合物。它在水中能够吸收大量的水分显著溶胀，并在显著溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。它能够感知外界刺激的微小变化，如温度、pH值、离子强度、电场、磁场等，并能够对刺激发生敏感性的响应，常通过体积的溶胀或收缩来实现。水凝胶的这一特点使它在生物医学领域、记忆元件开关、生物酶的固定、农业中的保水抗旱等方面有广泛的应用前景。 智能纳米水凝胶还有如下特点：（1）能分散在水介质中，形成稳定的胶体体系；（2）内部具有交联结构，稳定性比其它聚合物纳米粒子如聚合物胶束等的稳定性要高；（3）比表面积大，表面的功能基团可偶联有特定作用的组分；（4）含水量高，类似于生物组织，具有良好的生物相容性；（5）与其它纳米粒子一样，容易越过生物屏障；（6）由于智能水凝胶对外界刺激产生响应的速度与其尺寸大小成反比，因而智能纳米水凝胶对外界刺激产生响应的速度非常快。
气凝胶研究现状
气凝胶 1、简介 气凝胶，英文aerogel又称为干凝胶。当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。 按其组分，可分为单组分气凝胶，如SiO2，Al2O3，TiO2，炭气凝胶（有机气凝胶炭化后得到）等；多组分气凝胶，如SiO2/Al2O3，SiO2/TiO2等。最典型的研究最多的气凝胶是单组份的SiO2气凝胶和炭气凝胶（有机气凝胶）。 气凝胶，英文aerogel又称为干凝胶。当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。如下图所示。 图1气凝胶 按其组分，可分为单组分气凝胶，如SiO2，Al2O3，TiO2，炭气凝胶（有机气凝胶炭化后得到）等；多组分气凝胶，如SiO2/Al2O3，SiO2/TiO2等。最典型的研究最多的气凝胶是单组份的SiO2气凝胶和炭气凝胶（有机气凝胶）。 2、气凝胶的特点 (1)孔隙率很高，可高达99.8%；科学家们表示，因为它有数百万小孔和皱摺，所以如果把1立方厘米的气凝胶拆开，它会填满一个有足球场那么大的地方。它的小孔不仅能像一块海绵一样吸附污染物，还能充当气穴。研究人员认为，一些形式的由铂金制成的气凝胶能用于加速水解及氢的产生。这样的话，气凝胶就能用来生产以氢为基础的燃料。
(2)纳米级别孔洞(~20nm)和三维纳米骨架颗粒(2~5nm)； (3) 高比表面积，可高达1000m2/g； (4) 低密度，可低至0.003g/cm3。 (5) 气凝胶独特的结构决定了其具有极低的热导率，常温下可以低至0.013W/(m·K)，比空气的导热系数还低。下图为不同材料的导热系数对比图。 图2 气凝胶与传统材料导热系数对比图 (6) 强度低，脆性大，由于其比表面积和孔隙率很大，密度很低，导致其强度很低。如SiO2气凝胶杨氏模量不到10MPa，抗拉强度只有16KPa，断裂韧度只有0.8kPa·m1/2)孔隙率很高，可高达99.8%；科学家们表示，因为它有数百万小孔和皱摺，所以如果把1立方厘米的气凝胶拆开，它会填满一个有足球场那么大的地方。它的小孔不仅能像一块海绵一样吸附污染物，还能充当气穴。研究人员认为，一些形式的由铂金制成的气凝胶能用于加速水解及氢的产生。这样的话，气凝胶就能用来生产以氢为基础的燃料。 3、气凝胶应用
气凝胶原理及市场
气凝胶原理及市场 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
气凝胶市场调研报告 一、概述 二氧化硅气凝胶是一种合成的无定形硅胶，与结晶硅胶显着不同。硅胶分子由一个硅原子和两个氧原子构成。如下图所示，硅胶有两种基本形式：无定形硅胶和结晶硅胶。如果硅胶分子排列整齐并且形成可重复样式，则为结晶硅胶。如果硅胶分子排列不整齐，则为无定形硅胶。 两种不同气凝胶产品的扫描电子显微镜（SEM）图像显示，气凝胶存在无定形特性。粉末X光衍射没有发现可测量的结晶成分。在超过1200℃（显着高于气凝胶材料的最高使用温度）时，气凝胶会转换为结晶相。 二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”，是目前已知的最轻的固体材料，也是迄今为止保温性能最好的材料。因其具有纳米多孔结构（1~100nm）、低密度（3~250kg/m3）、低介电常数（~）、低导热系数（~(m·k)）、高孔隙率（80~%）、高比表面积（500~1000m2/g）等特点，在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质，在航天、军事、石油、化工、矿产、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用价值，被称为“改变世界的神奇材料”。 气凝胶于1931年在美国发明。目前气凝胶全球重点发展区域主要集中在美国、德国、英国，其中，依托强大的技术开发实力和新产品开发力度，美国的应用领域尤为突出和领先。在高性能气凝胶应用方面，美国已经成功应用于航空航天、新能源、建筑以及高级体育用品等方面。我国在气凝胶研究和开发方面尚属早期阶段，主要集中在附加值较高的航空航天、医药等方面，众多领域仍属空白。目前国际上关于气凝胶材料的研究工作主要集中在德国的维尔茨堡大学、BASF公司、美国的劳伦兹·利物莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室，法国的蒙彼利埃材料研究中心，日本高能物理国家实验室，美国阿斯彭气凝胶技术有限公司等。国内主要集中在同济大学波尔固体物理实验室、浙江省绍兴市纳诺高科股份有限公司、广东埃力生高新科技有限公司、上海美桥科材料科技有限公司等。 二、基本特性
国内外气凝胶产品企业简介
国内外气凝胶产品企业简介 December24,2012 By:Ephone 一、国外企业 01.阿斯彭气凝胶公司 阿斯彭气凝胶公司是美国航空航天管理局下属的一家公司，该公司一直致力于把气凝胶推向市场。 阿斯彭气凝胶公司（AspenAerogels）目前主要业务是应用气凝胶制造工业用隔热材料，这家企业已经开始销售充气气凝胶垫，这种气凝胶垫能够让现有的建筑更节能。在英国和美国部分地区，阿斯彭气凝胶公司已经安装了这种材料，包括2008年在美国罗德岛的建筑项目。 气凝胶由抽取了液态物质的凝胶制成，其中有90%以上的物质为空气。气凝胶 具有的纳米多孔结构使得热量很难穿透其中。这样一来，气凝胶是一种很好的轻质隔热材料。出于成本考虑，阿斯彭气凝胶公司过去主要将这种材料的发展重点放在高端工业应用项目上，比如隔热油与天然气管道应用，甚至火星飞船上。 不过现在，阿斯彭气凝胶公司开始提供超薄气凝胶垫，它可以替代传统的玻璃纤维，泡沫材料以及纤维隔热材料。阿斯彭气凝胶公司现在所开发设计生产的气凝胶的前期成本仍然比较高，但这种材料的成本已经降到一个民用可以承担的价格点，尤其适合用于砖石或拱形墙的建造。 早在2008年阿斯彭气凝胶公司在北美开设了第二家生产厂，未来阿斯彭气凝胶公司完全有能力，有成本优势进军传统的建筑隔热市场。 网址： 02.卡博特公司 有120年历史的美国卡博特公司，是一家专业生产特殊化工产品和特种化工材 料的全球性跨国公司，在世界五大洲23个国家有39家生产企业，其经营范围 包括炭黑、气相白炭黑、喷墨颜料、微电子材料、纳米胶、塑料色母粒以及特殊流体等。全球雇员约4200名，在美国有多个研究中心及实验工厂，其生产技术、产品品种和质量均居于世界领先水平。在美国公司年度排名中（只考虑财务状况），
SiO2气凝胶疏水改性方法研究进展
SiO 2气凝胶疏水改性方法研究进展1 刘明龙，杨德安 天津大学材料学院先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室，天津 (300072) E-mail ：m.dragonliu@https://www.360docs.net/doc/c616350765.html, 摘 要：文章综述了对SiO2气凝胶进行疏水改性的技术的最新研究进展，介绍了溶剂置换-表面改性法，直接表面改性法和联合前驱体法三种改性方法的改性机制及各种常用的表面改性剂，并从所制得的最终样品的性能、成本、实用性等方面进行了比较，从而总结出一种较经济实用的制备方法。 关键词：SiO2气凝胶；纳米多孔材料；溶胶-凝胶；疏水型；绝热材料 1 本课题得到国家自然基金委重点基金项目(10232030)，天津大学先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室 (x06050)的资助。 SiO 2气凝胶是一种具有独特的纳米多孔网络结构的轻质材料，因其极低的折射率、热导率和介电常数，高的比表面积和对气体的选择透过等特性，而在绝热材料、隔音材料、过滤材料以及催化剂载体等众多领域有着广泛的应用前景，尤其在作为高性能绝热材料方面受到了普遍关注。由于通常方法制备出的SiO 2气凝胶内表面有大量的硅羟基存在，它们不仅会因缩聚而引起凝胶块体产生额外收缩，还能吸附空气中的水分而使气凝胶开裂破碎，严重影响了气凝胶的声、光、电、热、力学等性能，限制了它的应用场合。因此，只有设法对制备的气凝胶进行疏水改性，增加它在空气中的稳定性和使用寿命，另外，再配合一系列增强、增韧措施，以制成纳米多孔绝热复合材料，才能在保温工程中发挥出它的真正作用。 1. SiO 2气凝胶的疏水改性及原理 SiO 2气凝胶通常是由溶胶-凝胶法制备的，开始制得的醇凝胶固态骨架周围存在着大量溶剂（包括醇类、少量水和催化剂），要得到气凝胶，必须通过干燥以去掉其中的溶剂。然而，在溶剂干燥过程中，由于凝胶纳米孔内气-液界面间产生表面张力，导致邻近的Si-OH 基团发生缩聚反应，形成 Si-O-Si 键，从而产生了不可恢复的收缩；另外，这些Si-OH 基团还可以吸附空气中的水分，使表面张力增大，从而使气凝胶块体开裂破碎。有时，气凝胶内一些未完全反应的Si-OCH 3(或Si-OC 2H 5)基团随使用时间的延长，也会吸附空气中的水分，发生水解-缩聚反应。气凝胶表面这些基团的存在是导致气凝胶性能恶化的主要原因。 因此，要获得疏水型气凝胶，就必须采用一定的方法，将上面的亲水基团取代成疏水稳定的Si-R 基（R=CH 3,C 2H 5等）基团。这些基团的存在，一定程度上会限制气凝胶表面对水分的吸附，从而避免了在使用时性能的恶化。 2. SiO 2气凝胶疏水改性的方法 2.1 溶剂置换-表面改性法 用一定的疏水表面改性剂取代硅凝胶表面的亲水基团是最常用的一种方法。表面改性剂的种类很多，在实际工作中要根据不同的需要和材料的本身特性来确定。改性剂一般是由亲水基和憎水基组成，对于硅质气凝胶而言，其表面含有较多的Si-OH ，-OH 可以与OH, Cl, COOH, HNCO 等基团反应，从而使聚硅氧烷与有机聚合物（如聚酯，聚氨酯，换氧树脂等）得以通过Si-O 键连接，大大改善了有机聚合物的耐热、耐湿、抗水
气凝胶薄膜能源材料的研究进展
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 气凝胶薄膜能源材料的研究进展 气凝胶薄膜能源材料的研究进展 吴广明 (同济大学波耳固体物理研究所上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室 先进土木工程材料教育部重点实验室上海200092) 摘要：随着资源短缺和环境污染的日益严重，节能与可再生能源的使用 已迫在眉睫，必须研制出新材料以适应这种发展需求。气凝胶是一种新型纳米 多孔材料，具有孔洞率高、比表面积大、热导率低、折射率小且可调范围大等 特点，被美国第250 期《科学》杂志列为世界十大热门科技之一，在建筑节能、锂离子电池、太阳能电池等方面具有广阔应用前景。 本课题组采用溶胶-凝胶技术，以TEOS、W 粉末、V2O5 粉末等为原材料，通过溶剂替换、紫外光辐照、混合气氛处理等技术以及提拉镀膜方法在常 压下制备出了面积达1.2 乘以0.8 m2、致/褪色态透射率差大于50%、光学均匀性超过95%、响应时间小于5 s 的WO3 基气致变色建筑节能气凝胶薄膜涂层(见系统研究了WO3 气凝胶薄膜纳米多孔结构的可控生长与稳定机制、变色/退色过程中氢氧原子与WO3 结构的相互作用、WO3 薄膜形貌与结构的演变、致/退色循环耐用性能衰减机制与抑制机理、纳米掺杂复合的协同作用和紫外光与气体混合后处理机制，以及V2O5 气凝胶薄膜电极的电化学行为、锂离子和电子的输运特性以及同纳米多孔结构的相互作用、比容量影响因素、V2O5 气凝胶薄膜阴极性能降级机制;发现了WO3 气凝胶薄膜的变色循环稳定性主要受控于其共角结构，SiO2 纳米复合显著抑制了其共角结构在致/退色过程中的演变; 建立了气凝胶薄膜多孔结构中粒子的输运模型，极大地丰富纳米多孔结构的表
水凝胶的研究进展
水凝胶的研究进展 俊机哥哥07 (广西师范学院化学与生命科学学院09高分班) 摘要:本文对水凝胶的制备方法、性质及其应用进行了简单的介绍。关于水凝胶的制备，我们在文章的介绍了三种方法：单体聚合并交联、聚合物交联、载体的接枝共聚。 关键字: 水凝胶制备性质应用生物医学 前言 水凝胶这个词最早出现于1960年，当时是由捷克的Wicherle和Lim研制的聚强乙基丙烯酸甲酯。它本身是硬的高聚物，但它吸收水分后就变成具有弹性的凝胶，故称水凝胶。水凝胶是一类具有三维网络结构的聚合物，在水中能够吸收大量水分而溶胀，并在溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。水凝胶可由不同的亲水单体和疏水单体聚合而成。由于其具有三维网络结构，故相对分子质量很高，其交联网络结构主要由化学键、氢键或范德华力等组成。溶胀时溶液可以扩散进入交联键之间的空间内，交联密度越大，三维网络间的空问就越小，水凝胶在溶胀时吸收的水分也就越少。由于水凝胶表面不易粘附蛋白质和细胞，故在与血液、体液及人体组织相接触时会表现出良好的生物相容性；另外，水凝胶由于含有大量的水分而非常柔软，并且类似于生物体组织，故作为人体植入物可以减少不良反应。因此，水凝胶被作为优良的生物医学材料得到广泛应用2。例如，PVP水凝胶可作为眼科手术中黏弹物质及人工玻璃体材料。PVA水凝胶可用于关节重建、人工软骨、人工喉及人工玻璃体。PVA 是第一个被广泛使用在移植方面的水凝胶。水凝胶已被用做鼻子、面部、缺唇修补、替
代耳鼓膜等方面。水凝胶用做人工软骨、腱以及主动脉接枝不久将被商业化。另外，水凝胶在日用品，工业用品，农业、土建等领域也有广泛应用。 1 水凝胶的制备 1. 1 单体聚合并交联 合成水凝胶的单体很多,大致分为中性、酸性、碱性3 种,表1 列出了部分单体及交联剂。 表1 水凝胶制备中常用的单体和交联剂 水凝胶可以由一种或多种单体采用电离辐射、紫外照射或化学引发聚合并交联而得。一般来说,在形成水凝胶过程中需要加入少量的交联剂。Nogaoka[12 ]及本文作者[13 ]等在不使用交联剂的情况下通过辐射引发使单体在水溶液中交联合成聚N2异丙基丙烯酰胺(polyNI2PAAm) 水凝胶,这种方法操作简单,交联度可通过改变单体浓度及辐射条件来控制,无任何添加成分,不会污染产品,可以一步完成产品的制备及消毒。与传统方法
简单介绍气凝胶产品特点
其实气凝胶是一种固体物质形态，是世界上密度小的固体之一。一般常见的气凝胶为硅气凝胶，也有碳气凝胶存在。目前轻的硅气凝胶仅有3毫克每立方厘米，比空气重三倍，所以也被叫做“冻结的烟”或“蓝烟”。 气凝胶 气凝胶物理性能包装形式：卷状厚度：3mm，5mm，6mm，10mm。宽度：910mm，1200mm，1500mm。密度：200kg/m3。高适用温度：650℃或800℃。疏水性：整体疏水。导热系数：<0.018w/mk(25℃时)。 A1级防火气凝胶特点：孔隙率很高，可高达99.8%；纳米级别孔洞(20～100nm)和三维纳米骨架颗粒(2～5nm)；高比表面积，可高达1000m2/g；低密度，可低至0.003g/cm3；气凝胶独特的结构决定了其具有极低的热导率，常温下可以低至0.013W/(mK)； 强度低，脆性大，由于其比表面积和孔隙率很大，密度很低，导致其强度很
低。 气凝胶物理性能：参数密度12.5-18kg/m3，比表面积500-650m2/g，孔隙率95-98%，孔径20-70nm，孔容3.5ml/g，导热系数0.01-0.018w/mk，疏水性：疏水或亲水两类。 产品特性：1、独特纳米结构材料内部孔隙均在50-80纳米之间，本材料孔隙率高达90%以上。气凝胶材料不同于传统隔热材料，相比传统隔热材料（玻璃纤维毡，硅酸铝棉）可以在达到同样隔热效果的前提下降低3至8倍的厚度及重量。 2、优越的隔热性能常温下（25℃）导热系数可达到0.015w/mk。 3、良好的耐温性能不同系列的本材料可分别耐受高600℃-1000℃的高温，低温使用范围接近绝对零度。 以上就是对于气凝胶讲述，相信大家已经有所了解，产品在使用时是有着很好的作用，当然我们的产品是有保证的，也有着很好的使用效果。
SiO2气凝胶复合材料的研究进展
综 述文章编号：１００９－９４４１（２０１８）０５－０００５－０６ ＳｉＯ ２ 气凝胶复合材料的研究进展① □□翟界秀，杨大令，韩俊南 （大连理工大学建设工程学部建筑材料研究所，辽宁大连 １１６０２４） 摘 要：介绍了国内外ＳｉＯ ２ 气凝胶复合材料的研究现状，并 对其未来发展方向进行了展望。 关键词：ＳｉＯ ２ 气凝胶；复合材料；纤维；聚合物 中图分类号：ＴＢ３３；ＴＱ４２７．２ 文献标识码：Ａ 引言 气凝胶是一种以空气为分散质，由纳米粒子或 者聚合物构建成骨架，具备纳米级独特三维网络结 构的材料［１］。１９３１年，ＫｉｓｔｌｅｒＳＳ通过溶胶－凝胶 法以硅酸钠为硅源制备出ＳｉＯ ２ 气凝胶，标志着气凝 胶的问世［２］。迄今为止，气凝胶材料已由最初的氧 化硅、氧化钛、氧化铝等简单的无机气凝，发展出有 机气凝胶以及炭气凝胶［１，３］，得到了蓬勃的发展。 气凝胶微观结构呈链状或珍珠串状，这种独特 的结构使气凝胶具备独特的性能，如高比表面积、高 孔隙率［４］、低密度、低热导系数［５－６］、低声抗阻以及 强吸附性［７］。以ＳｉＯ ２ 气凝胶为例，其结构模型和宏 观形态如图１［８－９］所示，串珠般的三维网络结构使 其具备气凝胶众多优异的性能，在航空航天［１０］、建 筑保温［１１－１２］、催化吸附［７，１３］以及生物医药［１４－１５］等 众多领域被广泛应用，但是这种结构也使ＳｉＯ ２ 气凝 胶干燥易开裂、力学性能差、脆性高，这些不足限制 了ＳｉＯ ２ 气凝胶的推广与应用。 本文对目前国内外学者就ＳｉＯ ２ 气凝胶上述缺 陷的改进方法研究进展进行了综述，以期为相关从 业者提供参考。 １ ＳｉＯ ２ 气凝胶力学性能差的原因 目前ＳｉＯ ２ 气凝胶的制备通常采用溶胶－凝胶 法，整个过程主要分为三大阶段：凝胶制备阶段、凝 胶陈化阶段以及干燥阶段，得到的制品主要由纳米 级ＳｉＯ ２粒子组成，每个阶段制备参数的选取均对气 凝胶的性能有重大的影响［９］。ＳｉＯ ２ 气凝胶力学性 能差，脆性较高，其原因主要有两个：一是构成其网 络结构的骨架较细，受力能力差；二是构成网络结构 的二级粒子之间的接触连接面积小，受到外力作用 时易断裂破碎［１６－１８］ 。 （ａ） 结构模型 （ｂ） 宏观形态 图１ ＳｉＯ ２ 气凝胶的结构模型和宏观形态 目前改善ＳｉＯ ２ 气凝胶材料力学性能的方法有 两种：一种是通过改变制备参数来增强纯ＳｉＯ ２ 气凝 胶骨架的强度；另一种是制备ＳｉＯ ２ 气凝胶复合材 料［１９］。针对第一种方法，研究人员最早提出采用超 临界干燥法来解决纯ＳｉＯ ２ 气凝胶的干燥开裂问题， 但该方法成本高、危险性大；之后又提出了成本较 · ５ · 建材技术与应用 ５／２０１８ ①基金项目：国家自然科学基金青年基金资助项目（５１３０３０１８）。
功能性高分子-气凝胶
气凝胶 ── 一种结构可控的新型功能材料 摘要:气凝胶是一种结构可控的新型轻质纳米多孔性非晶固态材料，由于它特有的纳米多孔、三维网络结构，气凝胶具有许多独特的性能，尤其表现在高孔隙率、低密度、低热导率等方面，研究领域广泛,因而蕴藏着广阔的应用前景。 关键词：气凝胶；性质；研究领域；应用；结构控制 气凝胶简介： 气凝胶是世界上已知密度最低的人造发泡物质,是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体之一。 气凝胶问世于1931年，由斯坦福大学S.S.Kistler 利用临界干燥法将凝胶里的液体成分抽出。这种方法会令液体缓慢地被脱出，但不至于使凝胶里的固体结构因为伴随的毛细作用被挤压破碎。气凝胶的种类很多，有硅系，碳系，硫系，金属氧化物系，金属系等。用途广泛。一般常见的气凝胶为硅气凝胶，但也有碳气凝胶存在。目前最轻的气凝胶是由浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出的一种超轻气凝胶。它刷新了目前世界上最轻材料的纪录，拥有高弹性和强吸油能力。这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度为每立方厘米0.16毫克，仅是空气密度的1/6。气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量，有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。这种新材料看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，最高能承受1400摄氏度的高温。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，此外它的导热性和折射率也很低，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。 硅气凝胶结构的形成: 硅气凝胶是典型的无机气凝胶之一,制备硅气凝胶的第一步是在TMOS(硅酸甲酯)或TEOS(硅酸乙酯)等有机硅中加入适量水和催化剂,使之发生水解反应 )1()(4)(424ROH OH S O H OR Si i +→+ 式中R 为烷基,水解生成的硅酸再脱水缩聚,即 O H OH OS S OH H S i i i 234)()()0(2+→(2)
国内外药物凝胶剂研究进展
国内外药物凝胶剂研究进展 药剂学研究中的剂型设计，主要目的是为了方便临床用药并使药物发挥最 佳疗效。随着药物新剂型研究的不断深入，一种新型的外用药物制剂--凝胶剂 开始引起药剂研究人员的重视。由于凝胶剂具有水溶性特点，局部给药后，患 处表面皮肤吸收良好，不仅避免了口服给药存在的胃肠道首过效应，而且使副 作用大大减小；同时，水溶性凝胶剂给药后皮肤表面的药股不粘衣物，也使患 者乐于接受。凝胶剂有单相和双相凝胶之分。《中国药典》2000年版在(二部) 凡例中界定了凝胶剂："凝胶剂是指药物与能形成凝胶的辅料制成的均一、混悬或乳剂型的乳胶稠厚液体或半固体制剂。""小分子无机药物凝胶剂是由分散的 药物胶体小粒子以网状结构存在于液体中，具有触变性，属两相分散系统，也 称混悬凝胶剂。局部用凝胶剂属单相分散系统，有水性凝胶剂与油性凝胶剂之分。水性凝胶剂的主要基质一般由水、甘油或丙二醇与纤维素衍生物、卡波姆 和海藻酸盐、西黄蓍胶、明胶、淀粉等构成；油性凝胶剂的主要基质由液体石 蜡与聚氧乙烯或脂肪油与胶体桂或铝皂、锌皂构成。"随着新药研究的进展和新型辅料的不断出现，药剂研究人员对凝胶剂也进行了深入的研究和探索，许多 有较高临床应用价值的凝胶剂外用新药，相继进入临床试验或工业化生产，并 且已有许多药物凝胶剂上市。 1国外药物凝胶剂研究、生产和上市概况 国外对凝胶剂的研究较早，发达国家的药典早就有各种凝胶剂药品的记载。《英国药典》1993年版就收载了水杨酸胆碱牙用凝胶、利多卡因凝胶、利多卡 因洗必泰复方凝胶等外用凝胶剂5种。《美国药典》ⅩⅩⅢ版(1995年)收载有 苯晔卡因凝胶剂、氢氧化铝凝胶剂、磷酸克林霉素凝胶剂等35种凝胶剂药品。2000年2月，美国FDA批准的新药和通用名药品中，E.Fougera公司研制生产 的克林霉素凝胶也名列其中。目前，法国生产的阿达帕林凝胶和德国 A.Menarini Industrie F公司研制生产的2.5%酮基布洛芬凝胶剂(商品名：法 斯通)等国外凝胶剂药品都已进入我国医药市场，并在全国各地医院广泛应用。据《Scrip Magazine》报道，瑞士Janssen Cliag公司最近研制成功了becaplermin(Regranex)0.01%凝胶剂，用于治疗糖尿病性溃疡。美国Medicix
气凝胶——超级绝热保温材料
气凝胶——超级绝热保温材料 气凝胶——改变世界的神奇材料 二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”，是目前已知的最轻的固体材料，也是 3迄今为保温性能最好的材料。因其具有纳米多孔结构(1~100nm)、低密度(1,500kg/m)、低介电常数(1.1~2.5)、低导热系数(0.003~0.025 w/m?k)、高孔隙率(80,,99 8,)、高比表 2面积(200~1000m/g)等特点，在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质，在航天、军事、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用前景，被称为“改变世界的神奇材料”。 气凝胶的特性及应用 特性应用 在所有固体材料中热导率最低，建筑节能材料， 热学轻质，保温隔热材料， 透明，浇铸用模具等。 超低密度材料密度 ICF以及X光激光靶 3(最低可达3kg/m) 高比表面积，催化剂，吸附剂，缓释剂、离子交孔隙率多组分。换剂、传感器等 低折射率， Cherenkov探测器， 光学透明，光波导， 多组分, 低折射率光学材料及其它器件 声学低声速声耦合器件
低介电常数，微电子行业中的介电材料，电学高介电强度，电极，超级电容器高比表面积。 弹性，高能吸收剂，机械轻质。高速粒子捕获剂 气凝胶的发展 世界上第一个气凝胶产品是1931年制备出的。当时，美国加州太平洋大学(College of the Pacific)的Steven.S. Kistler提出要证明一种具有相同尺寸的连续网络结构的固体“凝胶”，其形状与湿凝胶一致。证明这种设想的简单方法，是从湿凝胶中去除液体而不破坏固体形状。如按照通常的技术路线，很难做到这一点。如果只是简单地让湿凝胶干燥，凝胶将会收缩，常常使原来的形状破坏，破裂成小碎片。也就是说，这种收缩经常是伴随着凝胶的严重破裂。Kistler推测:凝胶的固体构成是多微孔的，液体蒸发时的液一气界面存在较大的表面张力，该表面张力使孔道坍塌。此后，Kistler发现了气凝胶制备的关键技术(Kistler，1932)。 Kistler研究的第一个凝胶是通过硅酸钠的酸性溶液浓缩制备的SiO凝胶。2 然而，他试图通过把凝胶中的水转变成超临界流体的方式来制备气凝胶却没有成功。Kistler再尝试首先用水充分洗涤二氧化硅凝胶(从凝胶中去掉盐)，然后用乙醇交换水，通过把乙醇变成超临界流体并使它跑掉，第一个真正的气凝胶形成了。Kistler的气凝胶与现在制备的二氧化硅气凝胶类似，是具有相当大的理论研究价值的透明、低密度、多孔材料。在之后的几年时间里，Kistler详尽地表征了他的二氧化硅气凝胶的特性，并制备了许多有研究价值的其它物质的气凝胶材料，包括:A10 , W0 , Fe0 , Sn0、酒石酸镍、纤维素、纤维素硝酸盐、233232 明胶、琼脂、蛋白、橡胶等气凝胶。 后来，Kistler离开了太平洋大学，到Monsanto公司供职。Monsanto公司
气凝胶原理及市场
气凝胶市场调研报告 一、概述 二氧化硅气凝胶是一种合成的无定形硅胶，与结晶硅胶显著不同。硅胶分子由一个硅原子和两个氧原子构成。如下图所示，硅胶有两种基本形式：无定形硅胶和结晶硅胶。如果硅胶分子排列整齐并且形成可重复样式，则为结晶硅胶。如果硅胶分子排列不整齐，则为无定形硅胶。 两种不同气凝胶产品的扫描电子显微镜（SEM）图像显示，气凝胶存在无定形特性。粉末X 光衍射没有发现可测量的结晶成分。在超过1200℃（显著高于气凝胶材料的最高使用温度）时，气凝胶会转换为结晶相。 二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”，是目前已知的最轻的固体材料，也是迄今为止保温性能最好的材料。因其具有纳米多孔结构（1~100nm）、低密度（3~250kg/m3）、低介电常数（1.1~2.5）、低导热系数（0.013~0.025W/(m·k)）、高孔隙率（80~99.8%）、高比表面积（500~1000m2/g）等特点，在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质，在航天、军事、石油、化工、矿产、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用价值，被称为“改变世界的神奇材料”。 气凝胶于1931年在美国发明。目前气凝胶全球重点发展区域主要集中在美国、德国、英国，其中，依托强大的技术开发实力和新产品开发力度，美国的应用领域尤为突出和领先。在高性能气凝胶应用方面，美国已经成功应用于航空航天、新能源、建筑以及高级体育用品等方面。我国在气凝胶研究和开发方面尚属早期阶段，主要集中在附加值较高的航空航天、医药等方面，众多领域仍属空白。目前国际上关于气凝胶材料的研究工作主要集中在德国的维尔茨堡大学、BASF公司、美国的劳伦兹·利物莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室，法国的蒙彼利埃材料研究中心，日本高能物理国家实验室，美国阿斯彭气凝胶技术等。国主要集中在同济大学波尔固体物理实验室、省市纳诺高科股份、
结冷胶的成胶特性及应用研究进展__百替生物
结冷胶的成胶特性及应用研究进展 孟岳成洪伦波陈波王伟潮 浙江工商大学食品生物与环境工程 浙江天伟生化工程有限公司 摘要：本文综述了结冷胶的凝胶特性，凝胶机制和流变学特性，对结冷胶的凝胶原理、显微结构也进行了阐述，并介绍了结冷胶复配体系的特点及其应用前景。 关键词：结冷胶；凝胶性质；流变性；微观结构；应用 Gelation Properties and Application of the Gellan Gum Abstract:This paper reviewed the gelatin characteristics,gelation mechanism and rheological properties of gellan gum,it also expatiate the principle and microstructure network of the gelation,the property of complex gellan gum and prospect of application were also introduced. Key words:gellan gum;gelation;rheological property;microstructure;application 1.前言 结冷胶(gellan gum)是一种微生物多糖，是伊乐藻假单胞杆菌(Pseudomonas elodea)，后确认为少动鞘脂单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)所产生的胞外多糖。它于1987年由美国Kelco公司生产制造，1992年获得FDA认证，是可应用于食品的微生物胞外多糖。结冷胶为相对分子质量高达100万左右的阴离子型线形多糖，具有双螺旋结构，结冷胶的单糖分子组成是葡萄糖、鼠李糖和葡萄糖醛酸，分子组成大约为2：1：1[1]。 结冷胶具有凝胶形成能力强、透明度高、耐酸耐热性能好,在室温下，结冷胶有很强的保水能力，在4℃储存4个月水分损失率仅是1?2%。在食品领域主要用作增稠剂、稳定剂、凝结剂、悬浮剂和成膜剂，它能够赋予食品一种令人愉悦的质地和口感。 2、凝胶性质 2.1离子 结冷胶能溶于冷水，在90℃以上更易溶解，添加一定量盐离子，溶液冷却至大约30-35℃转变成凝胶[2]。结冷胶凝胶强度对离子的类型、原子价和浓度都很敏感，随着离子和胶浓度的增加，凝胶强度增加；但离子浓度超过一定的范围，凝胶强度又开始下降，即根据胶浓度的不同，存在一个最适钙离子的用量。结冷胶对钙、镁离子敏感，钠盐和钾盐也能形成凝胶但是用量比较大，大约0.5mmol/L 浓度的钙离子和镁离子就相当于约150mmol/L的钾离子和钠离子能在0.5%凝胶中产生最大的模量。钾离子和钙离子在促进结冷胶凝胶上无协同作用，因为少量的Ｋ＋不能使结冷胶链形成足够量的氢键连接，同时又减弱了Ca2＋的作用，而当Ｋ＋质量分数增大到一定程度时，反过来溶液中就主要以Ｋ＋为主体，但由于Ca2＋的存在，二者互相竞争不能形成有序的双螺旋，影响凝胶的强度［3］。
气凝胶
气凝的应用：（一）气凝胶在石油化工方面的应用 据报道操作人员在开采海底油田和气田时的一项关键需求，是输送未加工炭氢化合物的能力，它们经常处于高温高压状态下，而且沿海底的输送距离也越来越长。若没有充分的绝热，这些炭氢化合物将发生冷却并生成水合物或蜡化，最终堵塞流送管，对操作人员产生巨大的成本，气凝胶卓越的保温性能可以很好的解决这一问题。 （二）气凝胶的应用 随着远洋运输、海上油田的发展，与之配套的海上钻井平台、石油运输船、液化天然气（LNG）船，液化石油气（LPG）船等发展迅速。这些特种船舶对于隔热保温和防火分隔提出了更高的要求，也成为气凝胶材料应用新的平台。 （三）气凝胶在建筑应用 气凝胶卓越的保温性能让他可以在建筑保温方面具有十分强大的潜力，相对于目前使用的聚苯泡沫气凝胶不仅保温隔热效果更好，而且不可燃烧，可以有效的防止火灾的发生。气凝胶的耐老化性能也十分良好，可以保证外保温体30年不老化。目前气凝胶的成本相对较高，等将来工艺更加的优化，成本下降，必将在建筑保温方面大量应用。同时由于气凝胶的透光性，使其可以用来制作透光屋顶。 （四）气凝胶在航空航天应用 目前，气凝胶已经在航空航天需要隔热保温的地方中大量使用。其中有一项就是在航空航天用热电池上的应用，使用气凝胶材料作为隔热保温层完美的解决了航空航天对热电池高性能的要求，下图为某种热电池的隔热气凝胶材料。 （五）气凝胶其他应用 气凝胶卓越的隔热保温性能使得他在电化学、服装、新能源、催化剂等方面也有十分强大的应用潜力。由于气凝胶的孔隙都是纳米级的，比表面积很大这使得他吸附能力较
大，可以在用来做催化剂的载体；由于其吸附性，同时密度极低，所以也可以用来储氢；他良好的保温性可以用来制作服装，只需要很薄的一层就可以达到很好的保温效果。 作为隔热保温材料，可用于超声速飞行器的热防护，装甲车、船舶等的大功率发动机隔热，工业用高温炉的隔热以及高效热电池、绿色智能建筑的保温等；作为防火分隔材料，可用于大型船舶、高层建筑物中防火门、防火舱壁的制造；可用于特种服装（防寒服、消防服、防弹背心）制造、隔音材料、催化剂载体等。 材料表面处理技术 摘要：介绍了表面处理技术的内容，现代材料表面处理技术与传统表面处理技术的区别，重点介绍了表面处理技术在模具上的应用和发展，最后针对材料表面处理技术研究和应用所存在的问题，提出了自己的看法。 关键词：表面处理技术区别模具问题。 一、表面处理技术的内容 材料表面处理技术与工程,是80年代以来世界十大关键之一的新兴技术,现已迅速发展成跨学科的、综合性强的新兴的先进工程技术,涉及到材料、物理、化学、真空技术及微电子学等许多学科,应用领域非常广。 表面处理技术包括：表面覆盖技术、表面改性技术和复合表面处理技术。 1)表面覆盖技术 这项技术的种类很多,目前主要有下列24类:1电镀；2电刷镀；3化学镀；4涂装；5粘结；6堆焊；7熔结；8热喷涂；9塑料粉末涂敷；10电火花涂敷；11热浸镀；12搪瓷涂敷；13陶瓷涂敷；14真空蒸镀；5溅射镀；16离子镀；17普通化学气相沉积；18等离子体化学气相沉积；19金属有机物气相沉积；20分子束外延；21离子束合成薄膜技术；22化学转化膜；23热烫印；24暂时性覆盖处理。上述每类表面覆盖技术又可分为许多种技术。例如电镀按镀层可分为单金属电镀和合金电镀。单金属镀层有锌、镉、铜、镍等数10种,合金镀层有锌铜、镍铁、锌-镍-铁等100多种。按电镀方式,可分为挂镀、吊镀、滚镀和刷镀等。某些分类有重叠情况,例如塑料粉末涂敷可归入涂装一类,但由于其特殊性,故单独列为一类。又如陶瓷涂敷,其中不少内容可归入热喷涂一类,但考虑其完整性,也单独列为一类。有些技术,尤其是一些新技术,根据其特点和发展情况,在需要时可单独列为一类。例如片状锌基铬盐防护涂层(又称达克罗等),是由细小片状锌、片状铝、铬酸盐、水和有机溶剂构成涂料,经涂敷和300℃左右加热保温除去水和有机溶剂后形成涂层,因具有涂层薄、防蚀性能优良、无氢脆、耐热性好、附着性高以及无环境污染等优点,所以发展迅速,可考虑从涂装中单独列出。 2)表面改性技术 目前大致可分为以下几类:喷丸强化；表面热处理；化学热处理；等离子扩渗处理；激光表面处理；电子束表面处理；高密度太阳能表面处理；离子注入表面改性。 实际上“表面改性”是一个具有较为广泛涵义的技术名词,它可泛指“经过特殊表面处理以得到某种特殊性能的技术”。因此,有许多表面覆盖技术也可看作表面改性技术。为了使这些覆盖技术归类完整起见,我们说的表面改性技术是指“表面覆盖”以外的,通过用机械、物理、化学等方法,改变材料表面的形
纳米凝胶的研究进展
纳米凝胶的研究进展 摘要：纳米凝胶是由亲水性或两亲性高分子链组成的三维网状结构，它能显著的溶胀于水但是不溶解于水，由于水和凝胶网络的亲和性，水可能以键合水、束缚水和自由水等形式存在于高分子网络中而失去流动性，因此纳米凝胶能够保持一定的形状。它们可以作为一种药物载体，而且也可以通过盐键，氢键或者疏水作用自发的结合一些生物活性分子。高分子电解质的纳米凝胶可以稳定地结合带相反电荷的小分子药物和生物大分子，比如寡或多聚核苷酸（siDNA，DNA）和蛋白质。目前的研究表明纳米凝胶在生物医药方面有很广阔的应用前景。关键词：纳米凝胶药物载体 前言 纳米凝胶通常指的是由物理或者化学交联的聚合物网络组成的水凝胶颗粒， 它是一种纳米尺度的水分散体。按形成的化学键，凝胶分为两种：一种是化学凝胶（聚合物凝胶），这种凝胶是由交联的共价键而形成的三维网络结构，比如PEG-cl-PEI。另一种是物理凝胶，是由非共价键形成的三维网络结构，比如甘露糖类，右旋糖酐等。按溶剂分，则一般分为有机凝胶和水凝胶。 纳米凝胶可以很好的作为药物运输载体是因为它们有很高的负载能力，高的稳定性，更重要的是相对于普通的药物纳米载体，它们对环境敏感，比如离子强度，pH和温度。至从2002年第一篇关于纳米凝胶的合成与应用的综述发表后，这类新颖的纳米结构材料在药物，大分子和显影剂运输方面受到人们越来越大的关注。这篇综述简单介绍了纳米凝胶的合成与应用，尤其是药剂学方面的应用。 没有负载的纳米凝胶含有大量的水而处于一种溶胀的状态。纳米凝胶可以通过生物活性因子与其多聚链基质之间的静电作用，范德华
力或者疏水作用自发的负载这些因子。因此，纳米凝胶塌陷而形成稳定的纳米粒子，生物活性因子负载其中。可以在其结构中加入分散的亲水性聚合物比如聚乙二醇来阻止纳米凝胶的聚集。在负载药物的纳米凝胶络合物塌陷的过程中，这类聚合物可以暴露在其表面并形成一个亲水的保护层从而阻止了相分离。纳米凝胶表面的官能团可以进一步的用各种不同的靶向基团修饰以达到靶向输送特定部位的目的。研究表明纳米凝胶可以将其负载送到细胞里面并穿过生物膜。这种纳米凝胶有很好的稳定性并且可以保护生物活性因子不被细胞内代谢系统降解。纳米凝胶在全身性药物输送及提高口服和脑部位的生物利用度方面表现出很大的潜能。 1 纳米凝胶的制备 目前报道的制备纳米凝胶的方法有以下几种：（1）聚合物之间的物理自组装；（2）均相或微小非均相环境下的单体聚合；（3）形成了的聚合物交联；（4）模板辅助。下面详细介绍这几种方法。 许多研究团队用聚合物之间的物理自组装制备了各种不同的纳米凝胶。这种方法通常包括控制亲水性聚合物之间通过疏水作用或者静电作用或者氢键导致的聚集。这种制备纳米凝胶的方法在温和条件和水介质中进行。亲水性聚合物相互作用将生物大分子包裹其中，并且对于制备负载蛋白质的纳米凝胶非常有用。比如Akiyoshi等人通过胆固醇修饰的淀粉之间的疏水作用制备了负载胰岛素的纳米凝胶（如图1a）【1】。这种纳米凝胶在一个窄的胆固醇∕糖比例（1:40-1:100）