Was ist der Unterschied zwischen Airgel und Xerogel

Der Schlüsselunterschied zwischen Airgel und Xerogel Ist diese Aerogele bilden, wenn die Flüssigkeit aus dem Gel in einem überkritischen Zustand extrahiert wird, während sich Xerogel bildet, wenn die Flüssigkeit aus dem Gel bei Raumtemperatur verdampft wird.

Gelbasierte Nanoadsorbentien können weitgehend in Airgel, Hydrogel und Xerogel eingeteilt werden. Wir können Aerogele und Xerogele als getrocknete Gele beschreiben, die ihre poröse Textur nach dem Trocknungsprozess beibehalten können. Diese Halterung kann entweder vollständig oder teilweise sein. Diese porösen Gele haben attraktive Eigenschaften, die sich aus der außergewöhnlichen Flexibilität der Sol-Gel-Verarbeitung ergeben. Wir können dies mit verschiedenen Trocknungstechniken kombinieren, die zu Aerogelen oder Xerogelen führen können.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Airgel 
3. Was ist Xerogel
4. Airgel gegen Xerogel in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung - Airgel gegen Xerogel

Was ist Airgel?

Airgel kann als ein Feststoff definiert werden, der sich aus einem Gel bildet. Der Trocknungsprozess in Aerogelen kann als Gefriertrocknung, überkritisches Trocknen oder Umgebungsdrucktrocknen beschrieben werden. Airgel ist ein leichtes Material und zeigt eine große Oberfläche, die zwischen 200 und 1000 m liegt²/G. Es hat viele wichtige Eigenschaften wie:

• Eine große Menge an kontrollierter Porengrößenverteilung
• Eine hohe Leitfähigkeit
• Transparenz
• Eine niedrige Dichte
• Flexibilität
• Niedrige Dielektrizitätskonstante
• Hohe mechanische Stärke

Abbildung 01: Eine Fläschchen des Luftschleuses

Diese Eigenschaften machen Airgel zu einem wirksamen Kandidaten für eine Vielzahl von Anwendungen, z. B. die Adsorption von Wasserverschmutzungen. Vergleichsweise zeigt diese Art von Gel eine große Oberfläche und Porosität zusammen mit einem großen Porenvolumen. Es gibt verschiedene Arten von Aerogelen, darunter Aerogele auf Graphenbasis, Aerogelbasis, Aerogele auf Zeolithbasis usw. Dies sind die häufigsten Beispiele für Aerogele. Darüber hinaus können diese Aerogele leicht modifiziert und funktionalisiert werden, um die selektive Adsorption durch elektrostatische Wechselwirkung zu verbessern.

Was ist Xerogel?

Xerogel ist eine feste Form eines Gels, das durch Trocknen mit ungehindertem Schrumpfung erhalten wird. Der Trocknungsprozess von Xerogels beinhaltet Lösungsmittelverdunstung unter Standardbedingungen mit herkömmlichen Methoden. Xerogele sind mesoporöse Materialien mit hoher thermischer Stabilität. Die wichtigsten Eigenschaften von Xerogel sind wie folgt:

• Ungiftig
• Kosteneffizient
• Biokompatibel
• Hohe Oberfläche
• Hohe Porosität
• Kann leicht geändert werden

Die häufigsten Beispiele für Xerogele sind Xerogele auf Kohlenstoffbasis und Aerogelbasis auf Kieselsäurebasis. Dies sind hauptsächlich Studien zur Wasserreinigung.

Abbildung 02: Poröses Xerogel

Bei der Betrachtung des Trocknungsprozesses wird Alcogel oder Hydrogel, das aus einem anderen Prozess erhalten wird, in Xerogel umgewandelt. In diesem Prozess nimmt das Volumen um eine Menge ab, die dem Volumen der Flüssigkeit entspricht, die durch Verdunstung verloren geht. Darüber hinaus tritt die Schrumpfung des Gels aufgrund der Kapillarkräfte auf, die von der Porenfüllung an die Porenwand ausgeübt werden. Dies ist die Phase, in der die größten Veränderungen in Volumen, Gewicht, Dichte und Struktur auftreten. Danach kann die Schrumpfung einstellen, da das getrocknete Gelnetzwerk eine beträchtliche Steifheit erreicht hat.

Was ist der Unterschied zwischen Airgel und Xerogel?

Der Hauptunterschied zwischen Airgel und Xerogel besteht darin, dass sich Aerogele bilden, wenn sich die Flüssigkeit aus dem Gel in einem überkritischen Zustand extrahiert, während sich Xerogel bildet, wenn die Flüssigkeit aus dem Gel bei Raumtemperatur verdampft wird. Darüber hinaus hat Airgel eine vergleichsweise größere Oberfläche als Xerogel.

Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen Airgel und Xerogel in tabellarischer Form für den Nebenseitigen Vergleich.

Zusammenfassung -Airgel gegen Xerogel

Airgel und Xerogel sind wichtige Arten von festen Gelmaterialien. Der Hauptunterschied zwischen Airgel und Xerogel besteht darin, dass sich Aerogele bilden, wenn sich die Flüssigkeit aus dem Gel in einem überkritischen Zustand extrahiert, während sich Xerogel bildet, wenn die Flüssigkeit aus dem Gel bei Raumtemperatur verdampft wird.

Referenz:

1. „Xerogels.” Ein Überblick | Sciencedirect -Themen.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Airgel -Fläschchen" von Zach aus Gamboa, Panama - Airgel -Fläschchen (CC BY -SA 2.0) über Commons Wikimedia
2. "Poröses Xerogel für biomedizinische Anwendungen" durch Zeiss-Mikroskopie (CC BY-NC-ND 2.0)