A legfontosabb különbség az aerogél és a xerogél között az, hogy aerogélek keletkeznek, amikor a folyadékot a gélből szuperkritikus állapotban extrahálják, míg a xerogél akkor képződik, amikor a gélből származó folyadék szobahőmérsékleten elpárolog.
A gél alapú nano adszorbenseket nagy vonalakban aerogélekre, hidrogélekre és xerogélekre oszthatjuk. Az aerogéleket és a xerogéleket úgy írhatjuk le, mint szárított géleket, amelyek a szárítási folyamat után is megőrzik porózus állagukat. Ez a visszatartás lehet teljes vagy részleges. Ezek a porózus gélek vonzó tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek a szol-gél feldolgozás rendkívüli rugalmasságából fakadnak. Ezt kombinálhatjuk különféle szárítási technikákkal, ami aerogélekhez vagy xerogélekhez vezethet.
Mi az Aerogel?
Az aerogél olyan szilárd anyagként definiálható, amely szuperkritikus állapotban történő szárítással gélből képződik. Az aerogéles szárítási folyamat fagyasztva szárításként, szuperkritikus szárításként vagy környezeti nyomáson történő szárításként írható le. Az airgel egy könnyű anyag, és nagy felülettel rendelkezik, amely 200-1000 m2/g. Számos fontos tulajdonsága van, például:
- Nagy mennyiségű szabályozott pórusméret-eloszlás
- Nagy vezetőképesség
- Átlátszóság
- Alacsony sűrűség
- Rugalmasság
- Alacsony dielektromos állandó
- Nagy mechanikai szilárdság
01. ábra: Egy ampulla aerogéllel
Ezek a tulajdonságok az aerogélt hatékony jelöltté teszik számos alkalmazáshoz, például a vízszennyező anyagok adszorpciójához. Ehhez képest az ilyen típusú gél nagy felülettel és porozitással, valamint nagy pórustérfogattal rendelkezik. Különböző típusú aerogélek léteznek, beleértve a grafén alapú aerogéleket, a szilícium-dioxid alapú aerogéleket, a zeolit alapú aerogéleket stb. Ezek az aerogélek leggyakoribb példái. Ezenkívül ezek az aerogélek könnyen módosíthatók és funkcionalizálhatók az elektrosztatikus kölcsönhatás révén történő szelektív adszorpció javítása érdekében.
Mi az a Xerogel?
A Xerogel a gél szilárd formája, amelyet úgy nyernek, hogy akadálytalan zsugorodás mellett szárítják. A xerogélek szárítási folyamata az oldószer elpárologtatását foglalja magában, standard körülmények között, hagyományos módszerek alkalmazásával. A xerogélek nagy hőstabilitású mezopórusos anyagok. A xerogel legfontosabb tulajdonságai a következők:
- Nem mérgező
- Költséghatékony
- Biokompatibilis
- Nagy felület
- Magas porozitás
- Könnyen módosítható
A xerogélek leggyakoribb példái a szénalapú xerogél és a szilícium-dioxid alapú aerogélek. Ezek többnyire víztisztítási tanulmányok.
02. ábra: Porózus Xerogel
A szárítási folyamatot figyelembe véve a másik eljárásból nyert alkohol vagy hidrogél xerogéllé alakul. Ebben a folyamatban a térfogat olyan mértékben csökken, amely megegyezik a párolgás következtében elveszett folyadék térfogatával. Ezenkívül a gél zsugorodása a póruskitöltő folyadék által a pórusfalra ható kapilláris erők miatt következik be. Ez az a szakasz, ahol a legnagyobb változások következnek be a térfogatban, tömegben, sűrűségben és szerkezetben. Ezt követően a zsugorodás megszűnhet, mert a megszáradt gélháló jelentős merevséget ért el.
Mi a különbség az Airgel és a Xerogel között?
A legfontosabb különbség az aerogél és a xerogél között az, hogy aerogélek keletkeznek, amikor a folyadékot a gélből szuperkritikus állapotban extrahálják, míg a xerogél akkor képződik, amikor a gélből származó folyadék szobahőmérsékleten elpárolog. Ezenkívül az aerogél felülete viszonylag nagyobb, mint a xerogél.
Az alábbi infografika táblázatos formában mutatja be az aerogél és a xerogel közötti különbségeket egymás melletti összehasonlítás céljából.
Összefoglaló – Airgel vs Xerogel
Az aerogél és a xerogél a szilárd gél anyagok fontos típusai. A legfontosabb különbség az aerogél és a xerogél között az, hogy aerogélek keletkeznek, amikor a folyadékot a gélből szuperkritikus állapotban extraháljuk, míg a xerogél akkor képződik, amikor a gélből származó folyadék szobahőmérsékleten elpárolog.
