Aerogeles monolíticos de polímeros covalentes dinámicos con capacidad de reciclaje en circuito cerrado
Presentan una estrategia de policondensación directa de una sola vez, suave y sin catalizadores, mediante la química de iminas dinámicas, junto con la combinación de un secado a presión ambiental de bajo coste y prometedor para construir aerogeles de polímeros covalentes dinámicos (DCPA) monolíticos. Los enlaces de imina derivados de la condensación de grupos amino y grupos aldehído son capaces de potenciar el gel húmedo con un esqueleto fuerte. La combinación del esqueleto fuerte y la alta densidad de reticulación ofrece la oportunidad de transformar el gel húmedo en aerogeles sin que se produzca una contracción severa mediante un sencillo método de secado a presión ambiental.
Ilustración esquemática de la formación de DCPAs mediante secado a presión ambiental, redes de reticulación y fotografías de las prestaciones macroscópicas.
©Science China Press
Los DCPA ligeros poseen excelentes propiedades mecánicas, como flexibilidad, elasticidad, procesabilidad, etc. Curiosamente, los DCPA son capaces de degradarse en monómeros solubles y/u oligómeros dispersables debido a las reacciones de transiminación de los enlaces de imina. Además, los nuevos DCPAs pueden generarse ajustando la proporción molar entre los grupos amino y los grupos aldehído, realizando así el objetivo de reciclabilidad de ciclo cerrado relacionado con la degradación-regeneración-degradación. Los DCPAs también son reparables y soldables en base a las propiedades dinámicas y al método de secado a presión ambiental, que son características novedosas para los aerogeles.
Este trabajo no sólo presenta una nueva clase de aerogeles y exhibe multifuncionalidad en varios campos, incluyendo la adsorción y el aislamiento térmico, sino que también proporciona una nueva perspectiva de investigación para facilitar el desarrollo tanto de la química covalente dinámica como de los aerogeles para aplicaciones como materiales inteligentes y respetuosos con el medio ambiente.
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