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1. 发明公开

CN115748238A 一种气凝胶基吸能材料、其制备方法及应用审中-实审
公开(公告)号：CN115748238A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211521126.4
申请日：2022-11-30
申请人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
发明人：张学同 , 程青青
IPC分类号： D06M11/58 , D06M11/74 , D06M11/76 , D06M11/79 , D06M11/83 , D06M15/263 , D06M15/643 , D06M15/693 , D06M101/06 , D06M101/10 , D06M101/30 , D06M101/36
摘要：本发明公开了一种气凝胶基吸能材料、其制备方法及应用。所述气凝胶基吸能材料包括：多孔气凝胶材料，其包括由纳米纤维相互搭接而成的、具有连通的三维多孔网络结构；以及，负载于所述多孔气凝胶材料中的吸能物质和选择性添加或不添加的功能添加剂，二者包裹于所述纳米纤维上并嵌入填充于三维多孔网络结构中。所述制备方法包括：通过原位聚合或者溶液辅助填充的方式，将吸能物质、选择性添加或不添加的功能添加剂填充到多孔气凝胶材料中，之后干燥，获得气凝胶基吸能材料。本发明的气凝胶基吸能材料可以被制备成任意尺寸和形状，结构具有可设计性，同时制备工艺简单，易于实现规模化生产，可应用于减震抗噪、冲击防护、能量吸收等领域。

2. 发明公开

CN114633468A 一种悬浮3D打印制备立体芳纶气凝胶的方法及应用有权
公开(公告)号：CN114633468A
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202011489351.5
申请日：2020-12-16
申请人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
发明人：张学同 , 程青青
IPC分类号： B29C64/118 , B29C64/20 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , C08J9/28
摘要：本发明公开了一种悬浮3D打印制备立体芳纶气凝胶的方法及应用。所述制备方法包括：至少将芳纶纳米纤维、功能添加剂、溶剂均匀混合形成芳纶纳米纤维分散液并作为3D打印墨水；将具有触变性能、剪切变稀性能和可快速固液转换的基质作为悬浮基质；通过悬浮基质的辅助作用，利用直写成型打印方法进行悬浮3D打印，得到3D打印的立体芳纶凝胶构件，并稳定置于悬浮基质中；之后进行溶剂置换和干燥处理，获得3D打印立体芳纶气凝胶。本发明的悬浮3D打印制备方法可以打印任意尺寸和形状的立体芳纶凝胶，能耗低，打印精度高，工艺简单，所获3D打印立体芳纶气凝胶具有超低密度，大的比表面积，低热导率，结构可设计性，应用前景广泛。

3. 发明授权

CN114633468B 一种悬浮3D打印制备立体芳纶气凝胶的方法及应用有权
公开(公告)号：CN114633468B
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202011489351.5
申请日：2020-12-16
申请人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
发明人：张学同 , 程青青
IPC分类号： B29C64/118 , B29C64/20 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , C08J9/28
摘要：本发明公开了一种悬浮3D打印制备立体芳纶气凝胶的方法及应用。所述制备方法包括：至少将芳纶纳米纤维、功能添加剂、溶剂均匀混合形成芳纶纳米纤维分散液并作为3D打印墨水；将具有触变性能、剪切变稀性能和可快速固液转换的基质作为悬浮基质；通过悬浮基质的辅助作用，利用直写成型打印方法进行悬浮3D打印，得到3D打印的立体芳纶凝胶构件，并稳定置于悬浮基质中；之后进行溶剂置换和干燥处理，获得3D打印立体芳纶气凝胶。本发明的悬浮3D打印制备方法可以打印任意尺寸和形状的立体芳纶凝胶，能耗低，打印精度高，工艺简单，所获3D打印立体芳纶气凝胶具有超低密度，大的比表面积，低热(56)对比文件US 2015360418 A1,2015.12.17US 2016167312 A1,2016.06.16US 2017209622 A1,2017.07.27US 2017259502 A1,2017.09.14US 2018235030 A1,2018.08.16US 2018369785 A1,2018.12.27US 2019216988 A1,2019.07.18US 2019217517 A1,2019.07.18US 2020115228 A1,2020.04.16US 2020307068 A1,2020.10.01US 2021169070 A1,2021.06.10US 5562946 A,1996.10.08WO 2017155456 A1,2017.09.14Kim, JH.3D Printing of ReducedGraphene Oxide Nanowires《.ADVANCEDMATERIALS》.2014,157-161.陈绍华.3D生物打印药物筛选生理病理模型平台建立的研究进展《.世界科学技术-中医药现代化》.2019,1902-1908.李健;张恩爽;刘圆圆;黄红岩;苏岳锋;李文静.超低密度气凝胶的制备及应用.化学进展.2020,(第06期),全文.赵志扬;孔勇;江幸;张嘉月;沈晓冬.具有可逆形变的弹性气凝胶研究进展.高分子材料科学与工程.2020,(第05期),全文.章婷;赵春林;乐弦;贾欢欢;向军辉.气凝胶研究进展.现代技术陶瓷.2018,(第01期),全文.姚远;张洋;赵华;刘双.酸法制备纳米纤维素特性及其气凝胶的制备.纤维素科学与技术.2017,(第02期),全文.王小锋;孙月花;彭超群;王日初;张斗;马超.直写成型用悬浮液的设计.无机材料学报.2015,(第11期),全文.李广勇.石墨烯气凝胶的可控组装《.物理化学学报》.2016, 2146-2158.魏佳欣.3D打印纳米纤维/藻酸盐基水凝胶的制备与表征《.合成技术及应用》.2020,12-17.熊俊雅.压裂填砂裂缝导流能力室内研究进展与展望《.特种油气藏》.2020, 1-7.Gill, EL.Fabrication of Designableand Suspended Microfibers via Low-Voltage3D Micropatterning 《.ACS APPLIEDMATERIALS & INTERFACES》.2019,19679-19690.Cheng, QQ.3D printing-directedauxetic Kevlar aerogel architectures withmultiple functionalization options .《JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A》.2020,14243-14253.仪登豪;冯英豪;张锦芳;李晓峰;刘斌;梁敏洁;白培康.3D打印石墨烯增强复合材料研究进展.材料导报.2020,(第09期),全文.刘杰;曾渊;张俊;张海军;刘江昊.三维石墨烯基材料的制备、结构与性能.化学进展.2019,(第05期),全文.

4. 发明授权

CN110982111B 3D打印芳纶气凝胶、其制备方法及应用有权
公开(公告)号：CN110982111B
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN201911294671.2
申请日：2019-12-16
申请人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
发明人：张学同 , 程青青
IPC分类号： C08J9/28 , C08L77/10 , B29C64/112 , B33Y10/00
摘要：本发明公开了一种3D打印芳纶气凝胶、其制备方法及应用。所述制备方法包括：至少将芳纶纳米纤维、溶剂均匀混合形成芳纶纳米纤维分散液；通过冷冻‑直写成型法，溶胶‑凝胶转换和干燥处理，获得3D打印芳纶气凝胶。本发明还分别对所述3D打印芳纶气凝胶进行表面疏水改性和填充改性，分别得到疏水材料，光致变色材料和温度响应材料。本发明的3D打印芳纶气凝胶的制备方法具有更广泛的分散性，消耗更低的能量，更快的低温响应，更高的打印精度，工艺简单，流程短，所获3D芳纶气凝胶具有超低密度，良好的机械性能，结构可设计性，可应用于保温隔热、催化、分离/吸附、传感及软机器人等领域，极大的扩大了3D打印和芳纶气凝胶的应用范围。

5. 发明公开

CN117624651A 一种采用微通道装置连续生产芳纶纳米纤维分散液的方法审中-实审
公开(公告)号：CN117624651A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311713901.0
申请日：2023-12-13
申请人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
发明人：张学同 , 丁亚菲 , 程青青
IPC分类号： C08J3/09 , C08J3/03 , B01J19/00 , C08L77/10
摘要：本发明公开了一种采用微通道装置连续生产芳纶纳米纤维分散液的方法。所述方法包括：使芳纶粉末、碱、助剂以及碱溶溶剂泵入微通道装置中，在微通道装置中混合、流动、反应，得到芳纶纳米纤维分散液。本发明提供的采用微通道装置连续生产芳纶纳米纤维分散液的方法充分利用微通道反应器极大的比表面积、极高的混合效率、极强的换热能力、较窄的温度分布和停留时间分布、过程有序可控且无放大效应等特点，可实现芳纶纳米纤维分散液的连续高效工程化生产，并且反应时间短、产品均匀度高、稳定性优异，在军工领域、航空航天、复合材料及能源领域有广泛的应用潜力。

6. 发明公开

CN110982111A 3D打印芳纶气凝胶、其制备方法及应用有权
公开(公告)号：CN110982111A
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN201911294671.2
申请日：2019-12-16
申请人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
发明人：张学同 , 程青青
IPC分类号： C08J9/28 , C08L77/10 , B29C64/112 , B33Y10/00
摘要：本发明公开了一种3D打印芳纶气凝胶、其制备方法及应用。所述制备方法包括：至少将芳纶纳米纤维、溶剂均匀混合形成芳纶纳米纤维分散液；通过冷冻-直写成型法，溶胶-凝胶转换和干燥处理，获得3D打印芳纶气凝胶。本发明还分别对所述3D打印芳纶气凝胶进行表面疏水改性和填充改性，分别得到疏水材料，光致变色材料和温度响应材料。本发明的3D打印芳纶气凝胶的制备方法具有更广泛的分散性，消耗更低的能量，更快的低温响应，更高的打印精度，工艺简单，流程短，所获3D芳纶气凝胶具有超低密度，良好的机械性能，结构可设计性，可应用于保温隔热、催化、分离/吸附、传感及软机器人等领域，极大的扩大了3D打印和芳纶气凝胶的应用范围。

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