一般来说，多孔材料是吸声和隔热的良好候选材料。然而，1000Hz以下的低吸声系数、低机械稳定性和较差的性能一致性阻碍了多孔材料的广泛应用。

近期，中国科学院成都生物研究所李帮经研究员&四川大学张晟教授开发了一种用于消耗低频声音、阻碍热传递的新型气凝胶（PAN@ZIF-8-Kevlar气凝胶），其具有精心设计的分层和曲折多孔结构。PAN@ZIF-8-Kevlar气凝胶在500Hz时的吸声系数高达0.99。在250、500、750和1000Hz时的平均吸声系数达到0.73。此外，PAN@ZIF-8-Kevlar的热导率与空气相似，接近24.61mW/m/K。值得注意的是PAN@ZIF-8-Kevlar气凝胶还表现出持久稳定的循环性能。经500次压缩循环后，该材料仍能保持其结构稳定性和原始的低频吸声特性。疏水性材料使其具有良好的防潮性（PAN@ZIF-8-Kevlar-90wt%气凝胶的水接触角为143.3°）。这些有利的性能表明，该复合纳米纤维气凝胶在车辆、建筑的吸声、隔热以及室内混响方面具有广阔的应用前景。

图1.气凝胶的结构设计和整体性能。

图2.不同材料的XRD光谱和N2吸附等温线，以及气凝胶的SEM图像。

图3.PAN@ZIF-8-Kevlar气凝胶的形貌表征。

图4.PAN@ZIF-8-Kevlar气凝胶的压缩试验。

图5.PAN@ZIF-8-Kevlar气凝胶的热导率分析。

图6.PAN@ZIF-8-Kevlar纳米纤维气凝胶的吸声性能。

图7.PAN@ZIF-8-Kevlar纳米纤维气凝胶的吸声机理。

该工作以“Multifunctional elastic aerogels of nanofibrous Metal-Organic framework for thermal insulation and broadband low-frequency sound absorption”为题发表在《Composites Science and Technology》（DOI:10.1016/j.compscitech.2023.110183）上。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2023.110183