基于二维通道受限发泡的微穹顶石墨烯基气凝胶研究新范式

闫英博1,2，庞凯1，高超1（1.浙江大学高分子科学与工程学系；2.浙江大学绍兴研究院）

摘要：气凝胶因其极低密度和高孔隙率等卓越特性，在热防护、催化、能源、传感及复合材料等领域展现出广阔的应用潜力，曾入选国际纯粹与应用化学联合会（International Union of Pure and Applied Chemistry，IUPAC）“化学领域十大新兴技术”。传统气凝胶多采用冰模板法和溶胶−凝胶法制备，随着应用需求向规模化和工程化拓展，其制备效率与能耗控制逐渐成为关注重点。近年来，二维通道受限化学发泡方法为气凝胶的快速与可控制备提供了一种新的技术路径，其形成的内禀微穹顶几何结构也有助于提升材料的力学性能，为拓展传统气凝胶的性能设计空间提供了新的思路。系统梳理了受限发泡穹顶微结构气凝胶的研究进展，重点围绕制备方法及机制、多尺度结构力学性质及多功能应用展开阐述；进一步分析了该类气凝胶在构效调控及工业化生产面临的关键挑战，并指出其在声学调控、智能传感及极端热防护等领域的应用前景。

关键词：气凝胶；受限发泡；石墨烯；烯陶；多尺度结构