Qual é a diferença entre Aerogel e Xerogel

A principal diferença entre aerogel e xerogel é que os aerogéis se formam quando o líquido do gel é extraído em um estado supercrítico, enquanto o xerogel se forma quando o líquido do gel é evaporado à temperatura ambiente.

Os nanoadsorventes à base de gel podem ser amplamente classificados em aerogel, hidrogel e xerogel. Podemos descrever aerogéis e xerogéis como géis secos que podem reter sua textura porosa após o processo de secagem. Essa retenção pode ser total ou parcial. Esses géis porosos possuem propriedades atrativas que surgem da extraordinária flexibilidade do processamento sol-gel. Podemos combinar isso com várias técnicas de secagem, que podem levar a aerogéis ou xerogels.

CONTEÚDO

1. Visão geral e diferença chave
2. O que é Aerogel
3. O que é Xerogel
4. Aerogel vs Xerogel em forma de tabela
5. Resumo – Aerogel vs Xerogel

O que é Aerogel?

O aerogel pode ser definido como um sólido que se forma a partir de um gel por secagem em estado supercrítico. O processo de secagem em aerogéis pode ser descrito como liofilização, secagem supercrítica ou secagem à pressão ambiente. O aerogel é um material leve e apresenta uma grande área de superfície que varia entre 200 – 1000 m2/g. Possui muitas propriedades importantes, como:

Grande quantidade de distribuição controlada do tamanho dos poros Alta condutividade Transparência Baixa densidade Flexibilidade Baixa constante dielétrica Alta resistência mecânica

Figura 01: Um Frasco de Aerogel

Essas propriedades tornam o aerogel um candidato potente para uma ampla gama de aplicações, como a adsorção de contaminantes da água. Comparativamente, este tipo de gel exibe uma grande área superficial e porosidade juntamente com um grande volume de poros. Existem diferentes tipos de aerogéis, incluindo aerogéis à base de grafeno, aerogéis à base de sílica, aerogéis à base de zeólita, etc. Esses são os exemplos mais comuns de aerogéis. Além disso, esses aerogéis podem ser facilmente modificados e funcionalizados para melhorar a adsorção seletiva via interação eletrostática.

O que é Xerogel?

Xerogel é uma forma sólida de um gel obtido por secagem com encolhimento desimpedido. O processo de secagem de xerogels envolve a evaporação do solvente sob condições padrão usando métodos convencionais. Xerogels são materiais mesoporosos com alta estabilidade térmica. As propriedades mais importantes do xerogel são as seguintes:

Não tóxico Econômico Biocompatível Alta área de superfície Alta porosidade Pode ser facilmente modificado

Os exemplos mais comuns de xerogéis são os xerogéis à base de carbono e os aerogéis à base de sílica. Estes são principalmente estudos para purificação de água.

Figura 02: Xerogel Poroso

Ao considerar o processo de secagem, o alcogel ou hidrogel obtido de outro processo é convertido em xerogel. Nesse processo, o volume diminui em uma quantidade igual ao volume do líquido que é perdido por evaporação. Além disso, o encolhimento do gel ocorre devido às forças capilares que são exercidas pelo líquido de preenchimento dos poros na parede dos poros. Este é o estágio onde ocorrem as maiores mudanças em volume, peso, densidade e estrutura. Depois disso, o encolhimento pode cessar porque a rede de gel seco atingiu uma rigidez considerável.