磁性氣凝膠的研究進展

唐祥龍，崔 升,2，張 鑫，林本蘭，吳 琪，張 鑫，沈曉冬, 2

(1.南京工業(yè)大學材料科學與工程學院 材料化學國家重點實驗室，江蘇 南京 210009)(2.宿遷市南京工業(yè)大學新材料研究院，江蘇 宿遷223800)(3.南京軍區(qū)南京總醫(yī)院 神經外科，江蘇 南京210002)

磁性氣凝膠的研究進展

唐祥龍1，崔 升1,2，張 鑫1，林本蘭1，吳 琪3，張 鑫3，沈曉冬1, 2

(1.南京工業(yè)大學材料科學與工程學院 材料化學國家重點實驗室，江蘇 南京 210009)(2.宿遷市南京工業(yè)大學新材料研究院，江蘇 宿遷223800)(3.南京軍區(qū)南京總醫(yī)院 神經外科，江蘇 南京210002)

磁性氣凝膠以其優(yōu)異的性能受到越來越多的關注。目前，磁性氣凝膠主要采用先將磁功能化材料分散到溶膠中，經凝膠、老化、超臨界干燥等工藝制得。磁功能化材料主要是指具有磁性的納米材料，其中應用最多的是鐵酸類，尤其以超順磁性Fe3O4的使用最為廣泛。而磁性氣凝膠的結構和性能因磁功能化納米材料、氣凝膠基體的不同而變化。無機磁性氣凝膠的基體主要是氧化硅、氧化鈦等氣凝膠，主要研究磁性顆粒與氣凝膠基體的相互作用機理，以及對材料的結構、性能的影響。而有機磁性氣凝膠基體主要是石墨烯、碳等柔性氣凝膠，主要應用在催化、吸附、生物分離等領域，具有磁性分離，以及使用效率、重復性能優(yōu)異等特點。綜述了上述磁性氣凝膠的研究進展，介紹了磁性氣凝膠材料常用的制備方法、性能以及應用前景。

磁性氣凝膠；溶膠-凝膠；磁性材料；磁性分離；復合材料

1 前 言

氣凝膠憑借特殊的物理和化學性質以及普適的溶膠-凝膠工藝，在材料領域引起了廣泛關注，成為材料研究的重點領域之一。氣凝膠是具有納米三維網狀結構的新型多孔材料，具有比表面積大(～1000 m2/g)、孔隙率高(～99%)、密度低(～1 kg/m2)、熱導率低(～0.001 W/m·K)等眾多特性，在隔熱、隔音、吸附、催化、醫(yī)學等領域有重要研究與應用價值[1]。1931年美國斯坦福大學的Kistler S S[2]首先采用硅酸鈉制備出了二氧化硅氣凝膠材料。如今，氣凝膠材料種類繁多，傳統(tǒng)的氣凝膠材料一般分為無機氣凝膠、有機氣凝膠以及雜化氣凝膠。無機氣凝膠材料主要包括氧化硅、氧化鋁、氧化鈦氣凝膠等；有機氣凝膠材料主要有碳、聚酰亞胺、纖維素、石墨烯氣凝膠等；復合氣凝膠材料則是不同氣凝膠之間相互摻雜改性。雖然氣凝膠制備工藝千差萬別，但主要采用溶膠-凝膠法[3]。首先將金屬醇鹽在催化條件下水解[4]，接著水解產物通過羥基聚合，生成溶膠的初級及次級粒子；然后粒子在三維空間上進一步交聯(lián)成網絡結構，把溶劑分子封鎖在納米孔洞中，形成濕凝膠；經過有機溶劑置換、老化，最后通過超臨界干燥、冷凍干燥或常壓干燥等工藝將溶劑分子去除，形成輕質納米孔結構材料。所以不同的金屬醇鹽及其濃度、催化條件(體系pH，催化劑種類)、老化、干燥工藝等都對氣凝膠的結構及性能有很大影響。隨著氣凝膠制備工藝日趨成熟，氣凝膠的應用也從傳統(tǒng)的保溫隔熱，走向催化、吸附、催化載體、藥物載體、光、熱等領域。同時，帶有特殊功能的氣凝膠也越來越受到重視。其中磁性氣凝膠的研究與應用備受關注。磁性氣凝膠是一類具有磁性功能的氣凝膠材料，是磁性材料與氣凝膠基體復合改性的產物。磁性氣凝膠既具有優(yōu)異的磁性能，同時也獲得了其它特性，這對于氣凝膠在吸附、催化、分離等領域具有重要作用。一般磁性氣凝膠的制備是將磁性納米顆粒物理分散，或是化學接枝鑲嵌到氣凝膠基體中。在制備磁性氣凝膠中，鐵酸類磁性納米顆粒應用較為廣泛，主要包括Fe3O4、γ-Fe2O3、鐵酸錳、鐵酸鋅等。而Fe3O4由于具有優(yōu)異的磁性能和較為成熟的制備工藝，常常作為磁功能化材料制備磁性氣凝膠。目前，磁性氣凝膠主要分為無機磁性氣凝膠和有機磁性氣凝膠兩大類，可以應用在隔熱、傳感、吸附、催化、生物分離和生物載藥等領域。

2 磁性無機氣凝膠材料

由于鐵的金屬醇鹽難以獲得，二價鐵離子極易被氧化，直接通過傳統(tǒng)的溶膠-凝膠法難以制備磁性Fe3O4氣凝膠。Long J W等[5]通過三價鐵鹽和環(huán)氧氯丙烷采用溶膠-凝膠法首先制備氧化鐵氣凝膠，然后在空氣或氬氣保護下高溫煅燒，制備出磁性氣凝膠材料。制備的磁性氣凝膠材料有較高的比表面積(>140 m2/g)，次級粒子的粒徑范圍在7～18 nm，孔體積在2～50 nm。通過這種方法制備的磁性氣凝膠，由于經過高溫處理，和傳統(tǒng)的氣凝膠相比，存在著比表面積小、孔隙率低、難以重新分散到水溶液中等眾多問題。所以，目前磁性氣凝膠的制備采用復合工藝，一般是先將磁性納米粒子均勻分散在溶膠中，然后經過凝膠、老化、超臨界干燥等步驟制備磁性氣凝膠材料。除此之外，先將磁性材料的前驅體和氣凝膠基體復合，然后在氣凝膠基體表面制備磁性納米材料也是常用的方法。如圖1a所示，Lee E H等[6]采用MTEOS首先制備SiO2氣凝膠，然后將氣凝膠浸漬在Fe3O4前驅體反應溶劑中，在氣凝膠內部的孔隙中高溫反應合成磁性Fe3O4，生產的磁性納米粒子均勻分布在氣凝膠中。采用這種方法制備磁性氣凝膠，磁性納米粒子的質量分數(shù)高達30%，遠大于傳統(tǒng)制備方法(質量分數(shù)20%，如圖1b)。而且制備的磁性氣凝膠在交變磁場下，有很好的熱效應。在560 Oe的磁場下，在25 min中內氣凝膠的溫度就可以升到45 ℃，這為氣凝膠在熱療治療癌癥等方面的應用提供了可能。

圖1 磁性氣凝膠制備示意圖[6]Fig.1 Schematics of different methods to fabricate magnetic aerogels[6]

除了合成方法，有研究表明，溶劑對磁性復合氣凝膠的影響顯著，因為溶劑的極性以及溶劑與溶膠粒子的溶劑化效應對前驅體的水解速率和次級粒子的穩(wěn)定性有重要影響。Brown P等[7]制備了磁性鐵酸鋅納米氣凝膠。首先采用環(huán)氧丙烷做催化劑，以Fe3+和Zn2+的摩爾比為2∶1的醇溶液中合成復合濕凝膠，然后干燥制備氣凝膠。在350 ℃下煅燒6 h，生成鐵酸鋅相。并且在甲醇和乙醇中分別制備了醇凝膠，考察溶劑對氣凝膠結構和性能的影響，發(fā)現(xiàn)以甲醇為溶劑制備的磁性復合氣凝膠顆粒更大，但是經過煅燒處理后發(fā)現(xiàn)它的結晶性能比乙醇為溶劑制備的磁性復合氣凝膠差。這是因為若非晶相的氣凝膠顆粒尺寸較大，顆粒內部在煅燒過程中晶核密度較高，同時晶體尺寸受到顆粒邊界的制約，致使結晶度降低。Zelis P M等[8]以甲醇取代傳統(tǒng)的乙醇作為水解聚合的溶劑，以Fe(NO3)3、TEOS和MTMS為磁性氣凝膠的前驅體，制備了疏水的磁性氣凝膠。采用甲醇減少了水解反應的空間位阻，制備的氣凝膠疏水性強，比表面積高(698 m2/g)，γ-Fe2O3顆粒分散均勻。

除了溶劑，溫度對磁性氣凝膠的影響也很大。因為溫度不僅影響磁性納米顆粒的結構與性能，對氣凝膠氣體也有很大影響。Carta D等[9]也采用TEOS為硅源，硝酸鐵和硝酸鋅為鐵酸相的前驅體，以無水乙醇為溶劑，合成了含ZnFe2O4質量分數(shù)10%的磁性氧化硅氣凝膠。將生成的磁性SiO2氣凝膠分別在不同的溫度下煅燒，發(fā)現(xiàn)在450 ℃之后有明顯的鐵酸鋅相，而且隨著煅燒溫度的升高，氣凝膠中的鐵酸鋅納米顆粒越來越大，在900 ℃，煅燒1 h后粒徑達11 nm。對制備的磁性氣凝膠，在溫度0～100 k下的飽和磁化強度也做了研究。并且比較了Fe3+和Zn2+在氧化硅氣凝膠基體中的分布，與傳統(tǒng)方法制備的塊狀鐵酸鋅結構的差異，發(fā)現(xiàn)隨著納米粒子的減小，反尖晶石結構程度增加。

通過在磁場下調整磁性納米粒子在氣凝膠中的分布，可以制備出形態(tài)多樣、磁性能優(yōu)異的氣凝膠的材料。Heiligtag F J等[10]用Trizma(三羥甲基氨基甲烷)功能化的TiO2納米粉末和Fe3O4磁性顆粒制備出了各向異性的磁性TiO2氣凝膠材料，重點考察磁場下磁性顆粒對氣凝膠結構的影響。通過磁場誘導，實現(xiàn)了Fe3O4在TiO2氣凝膠中以棒狀結構定向排列(如圖2a～2c)、Fe3O4納米顆粒呈晶須狀排列(如圖2d～2f)的各種層狀TiO2磁性氣凝膠材料。制備的磁性氣凝膠有很好的磁性能，摩爾分數(shù)0.5%的Fe3O4磁性納米塊狀材料可以被磁鐵輕松吸起來。磁性顆粒的引入不僅能給材料引入很高的磁性能，而且可以在磁場的誘導下對氣凝膠的結構起到很好的導向作用。制備的材料可以應用在藥物載體，生物分離等領域，這擴寬了氣凝膠的應用范圍。

圖2 各向異性的磁性氣凝膠塊體[10]Fig.2 The blocks of anisotropic magnetic aerogels[10]

磁性納米氣凝膠可以制備成塊狀的材料，應用于隔熱、半透明光磁體、微流體裝置、化學傳感等，也可以制備成納米顆粒應用于催化、吸附，同時它也可作為藥物的載體。磁性氣凝膠不僅具有較高的比表面積和孔隙率，而且氣凝膠中的磁性顆粒具備MRI 腫瘤診斷功能，在磁場誘導下具有腫瘤靶向能力，可用于藥物緩釋、熱療等。目前，研究最多的是以磁性氧化硅納米氣凝膠為基的載體，因為二氧化硅具有無毒、良好的生物相容性，更重要的是二氧化硅氣凝膠表面含有大量的羥基，這使得二氧化硅表面很容易進行化學接枝和修飾。比如在磁性二氧化硅藥物載體的表面接上具有生物特異性的配體或小分子肽可以增加藥物載體和病理部位的結合，增加載體的靶向性。 除了化學改性磁性納米氣凝膠顆粒，物理包覆也是比較常用的方法。伊希斌等[11]采用溶膠凝膠法，先制備出Fe3O4復合的磁性二氧化硅氣凝膠微球，然后經過殼聚糖包覆、戊二醛交聯(lián)制備出Fe3O4/SiO2/CMCH/CdTe磁性納米熒光材料。研究表明，磁性納米氣凝膠顆粒在200 nm以內，飽和磁化強度達到 22.16 A·m2/kg，擁有穩(wěn)定的磁性能并且具有良好的熒光性能，相關的動物實驗表明材料可以應用在磁性靶向釋藥、磁性診斷和治療、以及熒光成像等方面。

3 磁性有機氣凝膠材料

和無機磁性氣凝膠相比，磁性有機氣凝氣凝膠具有輕質、柔韌、壓縮強度高、使用靈活等特點。目前，磁性有機氣凝氣凝膠的研究包括磁性石墨烯氣凝膠、磁性碳氣凝膠以及其他有機氣凝膠。這些氣凝膠的制備方法多樣，性能也有很大差別。

3.1 磁性石墨烯氣凝膠

石墨烯氣凝膠具有很高的壓縮性能(90%)和很低的密度(0.16 mg/cm3)，這使得石墨烯氣凝膠在吸附、催化、燃料電池等領域有廣闊的前景。石墨烯氣凝膠的制備主要包括水熱還原[12]、化學還原[13]、有機功能化[14]、電化學合成[15]以及晶體模板法[16]等。隨著石墨烯氣凝膠的研究逐步深入，磁性石墨烯氣凝膠的制備也隨之而來。

如圖3所示，Zhou S等[17]首先分別制備了超順磁的Fe3O4和聚苯乙烯顆粒，然后將Fe3O4納米顆粒分散到氧化石墨烯溶液中，還原氧化石墨烯自組裝制備疏水的磁性氣凝膠材料，最后經過與聚苯乙烯顆粒的復合制備出的磁性氣凝膠具有高彈性、低密度(～0.005 g/cm3)、超高孔隙率(～99.7%)。這種材料對油性物質有很強的吸附能力，吸附的油性物質可以利用磁場擠壓分離出來，從而可以實現(xiàn)分離油-水體系。而且材料循環(huán)使用(吸附-磁性擠壓)10次之后，仍有很高的吸附量，可以達到材料本身重量的40倍以上。而且更重要的是，制備的磁性氣凝膠材料，在使用過程中易用磁體分離，可以長期循環(huán)使用。

圖3 聚苯乙烯/ Fe3O4/石墨烯氣凝膠的制備方法與用于分離油-水體系的循環(huán)吸附示意圖[17]Fig.3 Schematic illustration of the fabrication process of the polystyrene/Fe3O4/graphene aerogel composites and its cyclic utilization for oil removal in water[17]

磁性石墨烯氣凝膠除了可以用作吸附材料，在燃料電池方面的研究也很多。氧化石墨烯表面含有大量的羥基和羧基，有很好的水溶性。Chen W F[18]通過在氧化石墨烯表面原位絡合平均粒徑10 nm的Fe3O4納米顆粒，然后再還原氧化石墨烯自組裝制備磁性石墨烯氣凝膠。制備的磁性石墨烯飽和磁化強度為3.4 emu/g，接近于Fe3O4/C 的飽和磁化強度5.11 emu/g。Fe3O4價格便宜，無毒，對Li+有很好的存儲和釋放能力，三維結構自組裝的石墨烯氣凝膠，有良好的電化學性質，充放電循環(huán)性能穩(wěn)定，可以作為鋰離子電池的陽極材料。同樣利用氧化石墨烯表面的絡合作用，Li X等[19]通過一鍋法水熱反應制備磁性Fe2O3加載的石墨烯氣凝膠。充分利用了Fe3+與羥基和羧基的絡合作用，首先制備了Fe3+絡合的石墨烯水凝膠，然后經過高溫水熱處理，使Fe3+絡合結構轉變成Fe2O3納米顆粒，經冷凍干燥，磁性粒子均勻分散在三維的網狀石墨烯結構中。制備的磁性石墨烯氣凝膠用做鋰電池的陽極材料，在50次循環(huán)充放電后仍有很高的可逆容量(995 mAh/g)。

磁性石墨烯氣凝膠材料不僅可以作為優(yōu)異的電極材料，而且還可以應用在化學反應的催化領域。Wu Z S等[20]制備了氮參雜的Fe3O4加載的磁性石墨烯氣凝膠，研究表明磁性石墨烯氣凝膠對氧還原反應具有很強的催化能力。這歸結于磁性石墨烯氣凝膠上具有較高的比表面積和開孔的連續(xù)網絡結構，擴大了氣凝膠中Fe3O4和氧的接觸，加速了氧的還原。同樣，這種材料也可以應用到燃料電池中有望取代Pt及其合金的位置。

Xu X等[21]通過石墨烯和Fe3O4水熱還原反應自組裝制備磁性氣凝膠材料。在一定的磁場作用下，磁性石墨烯復合材料可以自動壓縮，沿著磁場方向的壓縮率高達52.3%(如圖4所示)，而且擁有很低的密度(5.8 mg/cm3)，可以用于制動器，傳感器，環(huán)境修復等眾多領域，進一步擴寬了傳統(tǒng)氣凝膠的應用領域。

圖4 磁性石墨烯氣凝膠在磁場下的形變[21]Fig. 4 Compression/stretching of magnetic aerogel induced by magnetic field[21]

3.2 磁性碳氣凝膠材料

碳氣凝膠由于良好的電導率、高比表面積、連續(xù)的開孔結構和良好的生物相容性，已經應用在很多領域。磁性碳氣凝膠在電化學上也有應用。Lin Y F等[22]制備的磁性氧化鐵和碳復合的氣凝膠材料，比表面積為551 m2/g, 可用于對有機染料的吸附降解。研究表明，在可見光催化下，對羅丹明B的吸附降解效率達到91%，而且可以多次循環(huán)使用。在經過三次循環(huán)使用之后，對羅丹明B的去除能力仍然高達98%，而且制備的納米顆粒很容易用磁鐵分離，克服了傳統(tǒng)光催化劑難以回收，造成二次污染的問題，進一步深化了磁性氣凝膠在催化方面的應用。

磁性碳氣凝膠也可以應用在生物傳感領域。Li M等[23]首先常壓干燥制備RF氣凝膠，然后高溫分解制備碳氣凝膠材料，最后在碳氣凝膠孔隙中制備加載Fe3O4顆粒，合成Fe3O4/C 復合氣凝膠。研究表明磁性顆粒填充的碳氣凝膠比全碳氣凝膠擁有更加緊密的連續(xù)三維網狀結構，形成的這種介孔結構對蛋白質/酶的吸附十分有利。而且這種復合材料的比表面積達到了676 m2/g，只比全碳氣凝膠(747 m2/g)的比表面積略微減少。

水處理問題一直是環(huán)境保護的重點。Lin Y F等[24]研究了利用磁性碳氣凝膠吸附廢水中的重金屬離子。在室溫下制備Fe3O4/酚醛樹脂氣凝膠，然后惰性氣氛高溫碳化，最后利用碳將Fe3O4進行還原成Fe納米顆粒，制備了Fe/C磁性碳氣凝膠。制備的磁性氣凝膠對重金屬砷的吸附量達到216.9 mg/g，而且材料有很好的磁響應性。Li Y等[25]通過廉價的棉花和硝酸鐵制備了磁性的碳纖維氣凝膠材料，F(xiàn)e3O4顆粒均勻的包裹在碳纖維周圍，可以應用于分離油-水體系。經過10次循環(huán)使用之后，仍然對有機溶劑有很好的吸附效果，最重要的是制備簡單、環(huán)保。

具有磁性功能的氣凝膠很多，但是具有可再生功能的氣凝膠卻鮮有報道。Zhang X等[26]用聚酰胺大分子作為交聯(lián)分子和酸化處理的多層碳納米管為溶膠前驅體，GDL(葡萄糖-δ-內脂)為催化劑，F(xiàn)e3O4膠體溶液作為磁性功能物質，成功合成了具有磁性功能和可再生功能的碳納米管氣凝膠。合成的磁性碳納米管氣凝膠在堿性的條件下，由于去質子效應，羧基和氨基的靜電作用消失可以重新溶解成溶膠，而在葡萄糖-δ-內脂的催化下，又可以重新生成凝膠。而且溶膠-凝膠-溶膠這樣的過程，可以反復進行。在吸附有機物質，如甲基藍、羅丹明衍生物等，氣凝膠的磁性能使吸附后的氣凝膠容易分離。

3.3 其他有機磁性氣凝膠

磁性纖維素氣凝膠也是很重要的一類氣凝膠材料。Chin S F等[27]制備了磁性的高孔隙率纖維素氣凝膠。首先用共沉淀法制備平均粒徑10 nm的Fe3O4納米顆粒，然后加載到柔性纖維素氣凝膠中，這種氣凝膠吸附油性材料后很容易從水溶液中分離出來。研究表明磁性氣凝膠吸附的油性物質質量高達本身重量的28倍，而且吸附的油性物質也很容易從氣凝膠材料中分離出來，可以循環(huán)使用。Liu S L等[28]采用磁性納米顆粒前驅體先和先制備纖維素氣凝膠復合，然后在堿性溶液中原位生產磁性顆粒，制備了CoFe2O4加載的磁性纖維氣凝膠。制得的磁性纖維素氣凝膠質地輕(0.25～0.39 g/cm3)，孔結構均勻。

磁性納米顆粒在溶劑中的分散性對磁性氣凝膠的合成十分重要。制備方法的不同，磁性納米粒子的親水和疏水性、磁響應性有很大差別，這對磁性氣凝膠的制備及性能有很大影響。Zeng M等[29]采用高溫分解三乙酰丙酮鐵制備了平均粒徑6 nm的棕色γ-Fe2O3，結晶度高，飽和磁化強度為60 emu/g。然后通過配體交換，將疏水的氧化鐵分散到水溶液中用來制備磁性的果膠氣凝膠。研究表明，磁性粒子表明的羥基和果膠表面的羧基有相親性，制備出的果膠氣凝膠的強度有很大的提高。磁性氣凝膠的密度比純果膠氣凝膠增加了38%，同時比表面積增加了15%。而且制備的磁性納米氣凝膠在磁場下，展示了很好的吸附性能。

還有許多性能優(yōu)異的有機磁性氣凝膠材料，它們因獨特的制備方法和性能，可以應用在很多地方。但是，磁性有機氣凝膠在吸附和催化方面應用前景最大。傳統(tǒng)的吸附、光催化存在難以回收利用，效率較低、二次污染等問題。功能化的磁性有機氣凝膠具有高比表面積，吸附、催化效率高以及優(yōu)異的磁響應性能，可以采用磁場分離，方便環(huán)保。其次，磁性石墨烯和碳氣凝膠材料作為電極材料也有很大的應用前景。

4 結 語

近幾年來，隨著氣凝膠研究的發(fā)展，磁功能化的磁性氣凝膠材料的研究也越來越多。從材料制備到機理研究，再到許多方面的應用研究都越來越深入。磁性無機氣凝膠結構穩(wěn)定、光學性能好、耐熱，可以用在隔熱、氣體吸附、光學器件、高溫催化等領域；磁性有機氣凝膠，柔韌、壓縮強度高、使用方便，尤其是以磁性石墨烯、碳、纖維素為代表的磁性氣凝膠在吸附、催化、燃料電池等方面的研究廣泛而深入。 但是仍然存在很多地方需要改進：①進一步完善和改進磁性復合氣凝膠的制備工藝體系；②進一步探索磁性顆粒與氣凝膠納米顆粒的作用機理，提高氣凝膠的穩(wěn)定性能；③進一步提高磁性氣凝膠的飽和磁化強度，增強氣凝膠的磁性分離功能；④進一步開拓磁性納米氣凝膠在藥物載體，以及其他醫(yī)學領域的應用；⑤進一步擴展磁性氣凝膠在其他領域的應用。

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(本文為本刊約稿，編輯 吳 琛)

Research Progress of Magnetic Aerogels

TANG Xianglong1, CUI Sheng1, 2, ZHANG Xin1, LIN Benlan1,
WU Qi3, ZHANG Xin3, SHEN Xiaodong1,2

(1.State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, College of Materials Science and Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 210009, China) (2.Advanced Materials Institute of Nanjing Tech University in Suqian, Suqian 223800, China) (3.Department of Neurosurgery, Nanjing General Hospital of Nanjing Military Command, Nanjing 210002, China)

Magnetic aerogels have attracted many attentions because of their special quality and functionality. The main fabrication method of magnetic aerogels is firstly dispersing magnetic nanoparticles into sol followed by gelling, aging and supercritical drying. Magnetic functional materials mainly refer to the magnetic nano-materials, among which ferrates are the most widely used, especially superparamagnetic Fe3O4. The quality and structure of the magnetic aerogels change with aerogels matrix and magnetic nanoparticles. The interaction mechanisms between magnetic nanoparticles and aerogel matrix, as well as texture and quality of the magnetic aerogels materials are always explored in inorganic magnetic aerogels synthesized with SiO2aerogels and TiO2aerogels as the matrix. However, the organic magnetic aerogels with matrix of graphene aerogels and carbon aerogels, are mainly applicated in catalysis, adsorption and bio-separation. This review aims to describe recent research progress of magnetic aerogels based on the synthesis, quality and their application in future.

magnetic aerogel; sol-gel; magnetic materials; magnetic separation; composite materials

2015-11-10

國家自然科學基金資助項目(81471183)；江蘇省科技項目臨床醫(yī)學科技專項(BL2014074)；江蘇省科技支撐計劃(工業(yè))項目(BE2014128)； 江蘇省產學研前瞻性聯(lián)合研究項目(15KJA430005)；江蘇省重點研發(fā)(社會發(fā)展)項目(BE2015672)

唐祥龍，男，1987年生，博士研究生

崔 升，男，1980年生，教授，博士生導師，E-mail：scui@njtech.edu.cn

10.7502/j.issn.1674-3962.2016.12.09

崔 升

TM27; TQ427.26

A

1674-3962(2016)12-0937-06