Mixed metal oxide aerogels from tailor-made precursors

Feinle, Andrea; Hüsing, Nicola

doi:10.1016/j.supflu.2015.07.015

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“…[3][4][5][127][128][129] Thew ork by Gash and colleagues, wherein they introduced propylene oxide as an efficient reactant to obtain metal oxide gels without the need for the commonly used toxic and expensive alkoxide precursors generated ag reat deal of interest. Most of the approaches reported to date follow the classical gelation mechanism and are summarized elsewhere.…”

Section: Gels From Oxide Nanoparticlesmentioning

confidence: 99%

“…Most of the approaches reported to date follow the classical gelation mechanism and are summarized elsewhere. [3][4][5][127][128][129] Thew ork by Gash and colleagues, wherein they introduced propylene oxide as an efficient reactant to obtain metal oxide gels without the need for the commonly used toxic and expensive alkoxide precursors generated ag reat deal of interest. [130] This alternative approach resolved the problems of the commercial availability and the difficult hydrolysis kinetics of the alkoxide precursors especially for the preparation of mixed transition metal oxide aerogels.T he method was extended to several metal oxide systems such as Al 2 O 3 ,C eO 2 ,Z nO,S nO 2 ,T iO 2 , SiO 2 ,NiO 2 ,Fe 2 O 3 ,and others.…”

Section: Gels From Oxide Nanoparticlesmentioning

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Modern Inorganic Aerogels

et al. 2017

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Essentially, the term aerogel describes a special geometric structure of matter. It is neither limited to any material nor to any synthesis procedure. Hence, the possible variety of materials and therefore the multitude of their applications are almost unbounded. In fact, the same applies for nanoparticles. These are also just defined by their geometrical properties. In the past few decades nano-sized materials have been intensively studied and possible applications appeared in nearly all areas of natural sciences. To date a large variety of metal, semiconductor, oxide, and other nanoparticles are available from colloidal synthesis. However, for many applications of these materials an assembly into macroscopic structures is needed. Here we present a comprehensive picture of the developments that enabled the fusion of the colloidal nanoparticle and the aerogel world. This became possible by the controlled destabilization of pre-formed nanoparticles, which leads to their assembly into three-dimensional macroscopic networks. This revolutionary approach makes it possible to use precisely controlled nanoparticles as building blocks for macroscopic porous structures with programmable properties.

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Section: Gels From Oxide Nanoparticlesmentioning

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Modern Inorganic Aerogels

et al. 2017

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“…Mixed oxide aerogels are of special interest due to their high surface acidity, large surface area and thermal stability [127]. SiO 2 /TiO 2 hybrid aerogel is used as a photoanode material in DSSC and exhibits a power conversion efficiency of 9.41%.…”

Section: Mixed Oxide Aerogelsmentioning

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Aerogels: promising nanostructured materials for energy conversion and storage applications

Alwin

Shajan

2020

Mater Renew Sustain Energy

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Aerogels are 3-D nanostructures of non-fluid colloidal interconnected porous networks consisting of loosely packed bonded particles that are expanded throughout its volume by gas and exhibit ultra-low density and high specific surface area. Aerogels are normally synthesized through a sol-gel method followed by a special drying technique such as supercritical drying or ambient pressure drying. The fascinating properties of aerogels like high surface area, open porous structure greatly influence the performances of energy conversion and storage devices and encourage the development of sustainable electrochemical devices. Therefore, this review describes on the applications of inorganic, organic and composite aerogel nanostructures to dye-sensitized solar cells, fuel cells, batteries and supercapacitors accompanied by the significant steps involved in the synthesis, mechanism of network formation and various drying techniques.

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“…[3][4][5][127][128][129] Besondere Aufmerksamkeit weckte die Arbeit von Gash et al,i nd er sie Propylenoxid als einen effektiven Reaktanten zur Herstellung von Metalloxidgelen einführten, was den Bedarf der üblicherweise genutzten giftigen und teuren Alkoxidvorstufen überflüssig machte. [3][4][5][127][128][129] Besondere Aufmerksamkeit weckte die Arbeit von Gash et al,i nd er sie Propylenoxid als einen effektiven Reaktanten zur Herstellung von Metalloxidgelen einführten, was den Bedarf der üblicherweise genutzten giftigen und teuren Alkoxidvorstufen überflüssig machte.…”

Section: Gele Aus Oxidnanopartikelnunclassified

“…Metalloxide gehçren zu den am häufigsten studierten Materialien in der Aerogelforschung.D ie meisten bisher berichteten Ansätze folgen dem klassischen Gelbildungsmechnismus und sind an anderer Stelle zusammengefasst. [3][4][5][127][128][129] Besondere Aufmerksamkeit weckte die Arbeit von Gash et al,i nd er sie Propylenoxid als einen effektiven Reaktanten zur Herstellung von Metalloxidgelen einführten, was den Bedarf der üblicherweise genutzten giftigen und teuren Alkoxidvorstufen überflüssig machte. [130] Dieser alternative Ansatz lçste sowohl das Problem der schlechten kommerziellen Verfügbarkeit als auch dasjenige der schwierigen Hydrolysekinetik der Alkoxidvorstufen bei der Synthese von gemischten Übergangsmetalloxidaerogelen.…”

Section: Gele Aus Oxidnanopartikelnunclassified

Moderne Anorganische Aerogele

et al. 2017

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Der Begriff Aerogel beschreibt im Wesentlichen eine besondere geometrische Struktur der Materie, die materialunabhängig ist und keinem speziellen Syntheseverfahren unterliegt. Grundsätzlich können daher Aerogele aus unzähligen Materialien bestehen, wodurch die Anwendungsmöglichkeiten nahezu unbegrenzt sind. Dasselbe trifft auf Nanopartikel zu. Diese werden ebenso durch ihre geometrischen Eigenschaften definiert. In den letzten Jahrzehnten standen daher nanoskalige Materialien im Fokus der Forschung, und es entwickelten sich mögliche Anwendungen in vielen naturwissenschaftlichen Bereichen. Heute ist eine Vielzahl an Metall‐, Halbleiter‐, Oxid‐ und anderen Nanopartikeln durch kolloidale Synthesen zugänglich. Dennoch ist es für eine Anwendung oft notwendig, dass diese Materialien zuvor in makroskopische Strukturen angeordnet werden. Dieser Aufsatz gibt eine ausführliche Übersicht über die Entwicklung, die die Welt der kolloidalen Nanopartikel und der Aerogele miteinander vereint. Ermöglicht wurde dies durch die kontrollierte Destabilisierung der vorab gebildeten Nanopartikel, die zu einer Anordnung der Nanopartikel zu einem dreidimensionalen, makroskopischen Netzwerk führt. Dieses revolutionäre Konzept verleiht die Möglichkeit, präzise kontrollierte Nanopartikel als Grundbausteine für makroskopische, poröse Strukturen mit einstellbaren Eigenschaften zu nutzen.

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Mixed metal oxide aerogels from tailor-made precursors

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Modern Inorganic Aerogels

Modern Inorganic Aerogels

Aerogels: promising nanostructured materials for energy conversion and storage applications

Moderne Anorganische Aerogele

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