二氧化硅氣凝膠是已知氣凝膠中最早合成并商業化的一種，在隔熱、隔音、光學、催化、吸附等領域具有重要價值。然而，在其近百年的歷史中，合成過程中使用的溶劑對二氧化硅氣凝膠性能的影響一直被忽略，導致不準確和模糊的性能評價。
在此，中科院蘇州納米所Xuetong Zhang發現并系統地研究了溶劑可調節的界面基團，其使得二氧化硅氣凝膠能夠按需具有超疏水性/超親水性。
文章要點
1）在氣凝膠合成所需的溶膠-凝膠轉變或溶劑交換過程中，溶劑從水到乙醇或從乙醇到水的改變導致二氧化硅界面基團從超疏水的Si-OH轉變為超疏水的Si-OEt，或相反，這是由于可逆的酯化作用，從而實現了所需的超疏水/超疏水二氧化硅氣凝膠。
2）值得注意的是，無論所使用的二氧化硅前體(三甲氧基甲基硅烷(MTMS)/四甲氧基硅烷(TMOS)、MTMS/原硅酸四乙酯(TEOS)或甲基硅酸鈉(SMS)/TMOS)的混合物)如何，按需溶劑調節的親水性/疏水性都成立，從而表明其普遍性，這引起了二氧化硅氣凝膠生產商的極大關注。
3）此外，該發現還提供了一種綠色、經濟和有效的方法來獲得具有特定吸附等所需親水/疏水性能的二氧化硅氣凝膠。
參考文獻
Chen, L., Li, L. & Zhang, X. Solvent-regulable interfacial groups enable on-demand superhydrophobic/superhydrophilic silica aerogels. Nat Commun 16, 2228 (2025).
DOI：10.1038/s41467-025-57246-2
https://doi.org/10.1038/s41467-025-57246-2
