تفاوت اصلی بین آئروژل و زیروژل این است که آئروژل ها زمانی تشکیل می شوند که مایع ژل در حالت فوق بحرانی استخراج می شود، در حالی که زیروژل زمانی تشکیل می شود که مایع ژل در دمای اتاق تبخیر شود.
نانوجاذب های مبتنی بر ژل را می توان به طور گسترده به آئروژل، هیدروژل و زیروژل طبقه بندی کرد. می‌توانیم آئروژل‌ها و زیروژل‌ها را به‌عنوان ژل‌های خشک‌شده توصیف کنیم که می‌توانند بافت متخلخل خود را پس از فرآیند خشک کردن حفظ کنند. این حفظ می تواند کامل یا جزئی باشد. این ژل های متخلخل دارای خواص جذابی هستند که از انعطاف پذیری فوق العاده پردازش سل-ژل ناشی می شود. ما می توانیم این را با تکنیک های مختلف خشک کردن ترکیب کنیم که می تواند منجر به آئروژل یا زیروژل شود.
Aerogel چیست؟
آئروژل را می توان به عنوان جامدی تعریف کرد که از ژل با خشک شدن در حالت فوق بحرانی تشکیل می شود. فرآیند خشک کردن در آئروژل ها را می توان به عنوان خشک کردن انجمادی، خشک کردن فوق بحرانی یا خشک کردن فشار محیط توصیف کرد. ایروژل یک ماده سبک وزن است و دارای سطح وسیعی است که بین 200 تا 1000 متر 2/g متغیر است. دارای بسیاری از خواص مهم مانند:
- مقدار زیادی توزیع اندازه منافذ کنترل شده
- رسانایی بالا
- شفافیت
- چگالی کم
- انعطاف پذیری
- ثابت دی الکتریک پایین
- مقاومت مکانیکی بالا
شکل 01: یک ویال آئروژل
این ویژگی ها ایروژل را به یک کاندید قوی برای طیف گسترده ای از کاربردها، مانند جذب آلاینده های آب تبدیل می کند. در مقایسه، این نوع ژل دارای سطح و تخلخل زیاد همراه با حجم منافذ زیادی است. آئروژل ها انواع مختلفی دارند، از جمله آئروژل های مبتنی بر گرافن، آئروژل های مبتنی بر سیلیس، آئروژل های مبتنی بر زئولیت و غیره که اینها رایج ترین نمونه های آئروژل هستند. علاوه بر این، این آئروژل‌ها را می‌توان به راحتی تغییر داد و به منظور بهبود جذب انتخابی از طریق برهمکنش الکترواستاتیکی، عمل کرد.
Xerogel چیست؟
Xerogel یک فرم جامد از ژل است که از خشک کردن آن با انقباض بدون مانع به دست می آید. فرآیند خشک کردن خشکی ژل ها شامل تبخیر حلال در شرایط استاندارد با استفاده از روش های مرسوم است. زیراژل ها مواد مزوپور هستند که پایداری حرارتی بالایی دارند. مهمترین خواص زیروژل به شرح زیر است:
- غیر سمی
- مقرون به صرفه
- بیوسازگار
- مساحت سطح بالا
- تخلخل بالا
- به راحتی قابل تغییر است
رایج‌ترین نمونه‌های زیروژل‌ها، زیروژل‌های مبتنی بر کربن و آئروژل‌های مبتنی بر سیلیس هستند. اینها بیشتر مطالعاتی برای تصفیه آب هستند.
شکل 02: زیراژل متخلخل
هنگامی که فرآیند خشک کردن را در نظر می گیریم، الکوژل یا هیدروژل که از فرآیند دیگری به دست می آید به زیروژل تبدیل می شود. در این فرآیند حجم به اندازه حجم مایعی که در اثر تبخیر از بین می رود کاهش می یابد. علاوه بر این، انقباض ژل به دلیل نیروهای مویرگی است که توسط مایع پرکننده منافذ به دیواره منافذ وارد می‌شود. این مرحله ای است که بیشترین تغییرات در حجم، وزن، چگالی و ساختار رخ می دهد.پس از آن، انقباض می تواند متوقف شود زیرا شبکه ژل خشک شده به سفتی قابل توجهی رسیده است.
تفاوت بین ایرژل و زیراژل چیست؟
تفاوت اصلی بین آئروژل و زیروژل این است که آئروژل ها زمانی تشکیل می شوند که مایع ژل در حالت فوق بحرانی استخراج شود، در حالی که زیروژل زمانی تشکیل می شود که مایع ژل در دمای اتاق تبخیر شود. علاوه بر این، ایروژل دارای سطح نسبتاً بزرگتری نسبت به xerogel است.
اینفوگرافیک زیر تفاوت های بین آئروژل و زیروژل را به صورت جدولی برای مقایسه کنار هم نشان می دهد.
خلاصه - Airgel vs Xerogel
Aerogel و xerogel انواع مهمی از مواد ژل جامد هستند. تفاوت اصلی بین آئروژل و زیروژل در این است که آئروژل ها زمانی تشکیل می شوند که مایع ژل در حالت فوق بحرانی استخراج می شود، در حالی که زیروژل زمانی تشکیل می شود که مایع ژل در دمای اتاق تبخیر شود.
