气凝胶是一种结构可控的纳米多孔轻质材料，具有纳米结构、高比表面积、高孔隙率等特点，在热学、声学、光学、电学等方面具有特殊的性能。尤其在石油的勘探、开采、运输和加工过程中，气凝胶的性能使得它可以作为一种优良的吸收剂去有效和选择性地吸收那些由于事故或技术原因而泄漏的石油，避免严重的环境后果发生。

但气凝胶有个巨大缺陷的就是机械性能很差，最早被研发出来同时也是最常见的硅系气凝胶甚至可以说是一捏即碎。因此气凝胶在吸油等应用中的实际性能常常遭到质疑，它的机械强度、吸油能力和可回收性真的可以支撑它完成这类型工作吗？

新型气凝胶问世

为了解决这系列问题，真正发挥出气凝胶在该领域的价值，有科学家开始尝试使用不同的材料去制备气凝胶，以提高它的机械性能和吸收性能。最近发表在开放获取期刊Polymers上的一篇文章中，就有研究人员报告了一种由可重复使用、仿生和疏水的石墨烯/聚乙烯醇/纤维素纳米纤维气凝胶制成的除油吸收剂的开发。

其中，纤维素本身是一种低成本制备气凝胶的天然材料，但它的机械性能欠佳，因此许多功能性纳米材料，如聚酰亚胺和聚乙烯醇（PVA），就会作增强材料与纳米纤维素一起使用。其增强原理是具有长聚合物链的PVA有助于产生氢与纳米纤维素的高密度键合，这样就能通过产生强接触来提高气凝胶的机械性能。至于石墨烯，使用它制成的气凝胶可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原，而且吸油能力极强。

在本研究中，作者通过双向冷冻、冷冻干燥和化学气相沉积(CVD)三步法制备了具有优异力学性能和结构类似于再力花茎（一种水生植物 ）的可重复利用性高的石墨烯氧化物(GO)/TEMPO氧化纤维素纳米纤维(TOCN)/聚乙烯醇(PVA)气凝胶。再通过化学气相沉积改性，将长碳链接枝到GTPA 表面，形成具备疏水性的气凝胶。

使用效果

由于这三种组分的协同作用和独特的仿生结构，这种新型气凝胶对于多种有机溶剂具有较高的吸附能力，同时还突出的可压缩性，可采用简单的机械挤压方法可以快速、有效地回收90%以上吸收的油脂，并且具有良好的可重复使用的稳定性。

总的来说，作者认为这种气凝胶具有疏水性、成本低、制备简单、性能稳定等优点，在清洁污水和有机溶剂方面具有很大的潜力。

粉体圈Coco编译

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