基于此，本团队通过脱木素处理制备木质气凝胶，去除木质素并提高辐射制冷性能；通过表面生长多分散二氧化硅颗粒提高木质气凝胶的太阳波谱反射率和红外发射；再经PDMS修饰进一步提高木质气凝胶的疏水性和抗老化性能。该策略制备的木质气凝胶在光照强度为1000W/m2下的室温冷却效果为20.2°C，并具有高效的雾水收集能力。
脱木素后，木材细胞壁变薄，表面粗糙度提升，出现了较多的孔隙。表面生长的二氧化硅粒子具有多分散性，而PDMS仅在木材表面形成了一层约300μm的涂层，这能够保护木质气凝胶内部结构。
通过表面包覆锡箔的聚丙烯制作样品室，用于温度和太阳照度等测试。随着室外太阳光照强度的变化，样品室内的温度随之变化。测试表明，天然木材、脱木素木材、木质气凝胶均有室温冷却性能。在正午太阳照度最强的时间，天然木材的冷却温度约为7.1°C，脱木素木材为10.1°C，SiO2@WA为11.4°C，PDMS/SiO2@WA为11.3°C。后者的太阳光反射率为86.54%，略低于SiO2@WA的90.95%。PDMS/SiO2@WA在3~24μm波段具有较高的辐射率，这与木质气凝胶物理化学结构有较大关系。
通过调控二氧化硅反应时间，以优化二氧化硅粒径分布，发现反应时间为4h时，其辐射制冷性能最优。同时，随着样品厚度的增加，辐射制冷性能提高。3mm和5mm的冷却温度分别为11.2和12.4°C，7mm和9mm分别为13.3和13.5°C。相应的，夜间保温性能也随着厚度的增加而增强。综合考虑，确定反应时间为4h，厚度为9mm的样品为最优样品，此时的反射率为91.86%。经室外测试，白天的冷却温度为20.2°C，而夜间为2.6°C。
天然木材、脱木素木材和SiO2@WA均具有较好的水吸附能力和亲水性，而PDMS/SiO2@WA接触角达到117.8°，具有较强的疏水性，但水的黏附能力较强，有助于雾水收集。当置于雾环境下，PDMS/SiO2@WA样品表面迅速黏附液滴，由于疏水性，液滴聚集变大并滴落，收集效率达到59.27mg/min。同时，液滴的收集增强了辐射制冷性能，可能是液滴的蒸发吸收了部分热量。
参考文献：
Yu Yang, Wei Liyan, Pang Zhongwei, Wu Jianfei, Dong Youming, Pan Xiaohang, Hu Jundie, Qu Jiafu, Li Jianzhang, Tian Dan, Cai Yahui. Multifunctional Wood Composite Aerogel with Integrated Radiant Cooling and Fog–Water Harvesting for All-Day Building Energy Conservation. Adv. Funct. Mater. 2024, 2414590.
https://doi.org/10.1002/adfm.202414590
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