干水（Dry 液态水），是由微水滴颗粒和纳米级二氧化硅颗粒自组装形成的一种外表呈干粉状、具有核壳结构的富水粉体。干水粉体的内部含有大量自由水，并表现出近似固态粉体的流动性和分散性。干水最大特色就是具有强力吸收二氧化碳的能力。

干水便于携带与使用，制备原料和技术成本低廉，其应用领域包括化妆品、水合物储气、催化剂、灭火剂、医药、氨气检测器、油漆、彩釉玻璃和印刷等。此外，干水可用于存储气体，或用作催化基质、光敏剂载体等。

1964年，德国科学家布伦纳等最早通过将水封装在二氧化硅颗粒中研制出一种干燥粉末；随后，美国的科学家艾伦将这种粉末命名为“干水(dry H₂O)”。20世纪六、七十年代，气相二氧化硅的制备主要是以氯化硅为原料，生产成本较高。因此尽管干水这项产品看起来极具创新，应用潜力巨大，但在布伦纳和艾伦的专利发表后的一段时间内并没有引起人们的重视。1968年，干水首次由德国化学品制造商赢创德固赛获得专利，并迅速在化妆品行业得到应用。

2004年，日本科学家古贺等尝试在封闭式容器内将疏水性粉末和水性成分混合并高速搅拌生产干水。在高速搅拌下，水性成分分成细小的水滴，随后疏水性粉末均匀地涂覆在水滴表面，从而成功地生产出粉末状的干水。2006年，英国赫尔大学的物理化学教授宾克斯等人，依据颗粒稳定的乳液（液-液界面）相变展开类比推理，对颗粒稳定的空气-水（气-液界面）系统进行研究，以实现从水包空气泡沫到水在空气中粉末的相变。其研究结果显示，无论是在保持空气和水的比率恒定的情况下逐步增强二氧化硅粒子的疏水性，还是在保持颗粒疏水性不变的情况下逐步增大空气/水的比率，均能够达成颗粒稳定的气水泡沫的相转化，从而形成由固体颗粒包裹着液滴的干水粉体。

法国贡比涅工程技术大学化学工程系的萨利等在宾克斯等的研究基础上对干水的形成机理和制备工艺展开一系列研究。他们采用不同的实验混合规模制备干水，结果显示干水是由气相二氧化硅网络包裹着微米级水滴构成，二氧化硅涂层将液滴彼此隔离以防止粉末颗粒塌陷或聚结。2009年，他们进一步探究了二氧化硅纳米颗粒实现水包封所需的混合条件，并分析了不同混合条件下干水粉末的形成机理。同时，他们注意到干水粉末的形成也取决于固体颗粒与水相界面之间的相互作用，颗粒的疏水性、液体的表面张力等参数对此具有较大影响。2011年，萨利等对干水制备过程的机理和物理化学作用展开深入研究，通过实验研究推理出常规搅拌容器中干水的形成机理。

干水的粒子是由小水滴外层包上沙质硅组成的。干水最大特色就是具有强力吸收二氧化碳的能力，它可以吸收或者诱捕二氧化碳等温室气体。测试表明，“干水”吸收二氧化碳的能力比普通清水高3倍。干水的主要成分是水，是一种无机化合物、无毒、无味、不燃、憎水、吸附性能极佳、隔热性能好、外观为白色的环保型吸附微细颗粒。干水的稳定状态是白色粉末状物质，具有90%以上的含水量，在触感和外观上呈现出干燥状态。干水外层疏水性粉末可在普通的沙子中提取，可以阻隔包裹其中的水与外界物质发生反应，且其形成的包覆膜有一定的抗高温、抗高压能力。

使水变成被SiO2包裹着的干燥、分散粉末的基本原理就是让水或其他液体进入到SiO2之中。把液体和SiO2，按一定的比例进入到密闭容器里，用搅拌器或其他机械方法使水滴尽量变小，让微小液滴分布在纳米级SiO2的包围之中，两者都处于高度分散的形式，在足够大的空间体积里充分混合，利用SiO2，的疏水性形成使其与水紧密结合就会产生类似于“油包水”的现象，形成SiO2，包裹着微小水滴的粉末。

通过将液体分成细小液滴并且使用高能输入，将这些液滴与疏水性粉末混合。可以使用高压喷嘴或机械方法把水雾化口，与一定比例的疏水粉末在一个容器里通过高速流动彻底混合，使得液滴完全被疏水的二氧化硅所包围。

原料的混合可以在高剪切条件下进行。把原料混合物同时置于一个空间容器里，以高速剪切能让原料的混合物充分分散和接触。实验室可以使用高速泵或者分散机，大规模生产时可以使具备叶片的旋转搅拌器、适用于向混合物引入高剪切能的混合泵或者其他混合器。

干水还可以通过使用“摇动混合器”或振荡设备作为使混合物高速运动的设备来制备I8]。这种具有摇摆与粉碎功能的均速摇摆振荡机，主要部件有摇床搅拌机，V型混合机，空气搅拌混合机，卧式圆简型混合机，双锥型混合机，带状型或高速搅拌机液体搅拌机，使用时都是要让原料混合物在一个封闭空间容器内，通过高速搅拌使水变成小液滴，然后分散的疏水性粉末就会均匀的吸附在水滴的表面，利用同样的原理这种方法可以很容易实现大规模生产。

该方法跟高速剪切法基本类似，通过高强度搅拌器国混合液体和疏水性Si0z。搅拌设备以齿一盘搅拌刀作为高强度搅拌器，容器可以是圆柱状、球状或圆锥状的壁-沟流旋转混合容器。特征是将液体和疏水粉末引入容器中，并且通过高强度搅拌器使原料混合物做高速轴向运动，保证上下方向的混合物在轴向上发生彻底的混合。

利用相同原理H·皮奇等人!发明了具有储存容器的Ystral Conti TDS装置，主要采用了锚式搅拌器，以转子-定子混合器用作形成剪切区的装置。原理是将液体与疏水粉末分别各自、或两者混合以后被轴向地供至剪切区，而所获得的干液体径向地从剪切区移出。所述原料可以在同一管道中轴向地被供至剪切区。

干水是一种由疏水性气相二氧化硅纳米颗粒包裹着微米级水滴组成的空气中水反相泡沫，可用于封装多类物质。干水的外观呈现粉末状便于携带与使用，且其制备原料和技术成本低廉。随着制备工艺的提升，工业大规模生产干水得以实现，多种优于常规系统的独特优势使得这种新型材料在多个领域的应用得到了一定程度的开发。

20世纪90年代，干水在化妆品领域的应用就引起了人们的兴趣。由于干水的水相可掺入多种活性剂，因此可将有益于皮肤的活性成分包裹于干水中制成粉体状的化妆品。使用时将粉体涂抹在皮肤上，干水的壳状结构受到外部压力而被破坏，内部活性物质释放出来被皮肤吸收，起到良好的使用效果，而且便于携带的粉末状产品广泛受到人们的青睐。1998年，日本科学家Tanaka等按照一定的比例将多元醇、水、美白成分搅拌使其均匀溶解，在搅拌的同时加入疏水性的三甲基硅氧烷化硅酸酐使混合物粉末化制得了增白粉。制得的增白粉呈粉末状，极易液化，涂抹或擦拭时与润肤乳液质感相似，使用方便且使用感极佳。

与一般的水相比，干水中的水被分散成一个个小液滴，比表面积大幅度增加。气体在干水中形成气体水合物要比一般的气体水合物形成容易许多。为此，科学家们开始探索干水在水合物储气方面的应用研究。

安德鲁·库珀带领他的团队开拓了干水的潜在用途，其中主要包括干水的储气性能。2008年，安德鲁·库珀团队以甲烷为样品首次开发了在干水粉末中形成气体化合物储气的方法，显著提高了储气速率和储气量。2010年，安德鲁·库珀团队发现干水可以提高除甲烷以外的气体的水合物的形成速率和储气能力，还发现同样体积的干水吸收的二氧化碳量是没有与水结合的普通硅石吸收量的3倍多，这在通过收集和封存温室气体以控制全球变暖方面有着巨大应用前景。甲烷是天然气的主要成分，干水粉末在存储甲烷燃料方面更加安全便利。吸收了甲烷的干水在未来可作为一种给交通工具供给天然气燃料的新能源，干水还有望用于收集和运输沉积在海底的天然气矿藏。

中国科学家随之也对干水在水合物储气方面的应用开展了部分研究工作。2010年，樊栓狮等对干水水合物储气展开研究，分析了干水储气过程中温度、压力随时间的变化趋势以及水合物形成过程中储气量随时间的变化规律。他们采用自行搭建的水合物储气实验平台，对干水中形成的不同气体水合物的储气量和诱导时间进行了测量与分析。2011年，胡高伟等对干水以水合物形式储存甲烷展开进一步研究，研究其形成与解离速率，存储容量和结构特征，发现干水比表面活性剂如k12溶液的气体存储量至少增加10%，而且温度、压力等条件会影响气体水合物形成的诱导与反应时间。

库珀团队开发的关于干水的另一项用途，干水可作为一种催化剂加快氢与顺丁烯二酸之间的化学反应。氢与马来酸反应会生成琥珀酸，琥珀酸又是用于制药、食品制造等领域的关键原材料。通常情况下，马来酸与氢的反应需要在搅拌的条件下才会发生。2010年，库珀等研究发现将马来酸水溶液、H18二氧化硅和Ru/Al2O3催化剂按照一定比例混合制备成干水类粉末后，再对此类马来酸干水粉末进行氢化。马来酸干水粉末中的马来酸溶液高度分散，与氢气之间的接触面积大大增加，使得反应无需搅拌即可发生，节省了大量能量，生产过程更加绿色环保高效。

艾伦在1975年研制干水时就曾想到贮存大量水源的干水可用于灭火。干水可作为水雾系统的替代品用于灭火，其中的细小水滴可以迅速覆盖火焰并降低温度，还可以向干水粉末中添加无机盐用于中断燃烧的链式反应，起到双倍抑制火焰的效果。干水具有一些有利于灭火的特性，例如，分散度高，极易与周围介质发生反应，灭火速率快、效能高，制备工艺简单、节能、使用方便且不产生二次污染。因此，干水在灭火领域的应用得到了研究与开发。

2014年，贺娟等研究了干水灭火剂的制备和灭火性能，以期寻找制备干水灭火剂的最佳条件，并尝试对干水改性以提高灭火性能。他们通过综合比较发现，干水灭火剂的灭火性能比ABC类(主要成分是磷酸铵盐)、BC类(主要成分是碳酸氢钠)干粉灭火剂效果更好。2015年，卞建峰等研制出一种由固体材料与磷酸二氢铵等具有灭火性能盐类的水溶液形成的核壳结构反相泡沫灭火材料。这种材料结合了干粉灭火和水灭火的双重优势，其内层的水对火焰具有冷却和熄灭作用，水相中的磷酸二氢铵对火焰有化学抑制作用。

2017年，倪晓敏等研制出一种新型胶囊式干粉灭火剂，其水含量接近60%。相较于传统的磷酸二氢铵(ABC)粉、纯硅粉和细水雾它的灭火时间和用量明显减少，其灭火性能显著提升。2019年，陈先锋等使用壳聚糖海藻酸钠交联凝胶对干水材料改性，制备出的复合材料比常规干水的灭火效率更高，耐压性和稳定性也显著提高，便于运输和储存，在某些易燃危险化学品的灭火中具有良好的应用前景。

2012年，胡苗苗等用混合法制备出具有氯化铜溶液二氧化硅颗粒核-壳结构的干水，可用作氨气的检测器。2013年，Taylan等对流化干水系统的热辐射传导性能展开研究，结果表明与二氧化硅粉体相比，干水使辐射热通量大幅度降低，达到与细水雾接近的效果，可持续作为有效的散射介质。

干水的二氧化硅外壳可封装多种物质，因此可用于许多行业。在医药行业，将药物添加到干水粉末中形成微型包囊能够增加药物的稳定性并控制药物的释放。在油漆、油墨和印刷等行业，可将涂料添加到干水粉末中以增强效果。此外，干水可以储存和稳定大量不稳定的气体和材料，因此可在汽车燃料电池的制造中发挥重要作用，且能为有害工业原料提供安全的储存和运输方式等。

液体弹珠(羧基液体丁腈橡胶 marbles,LMs)是一种被疏水性粉末包裹的液滴。当一滴液滴滚落在一层疏液性微纳米颗粒上时，这些颗粒不会因特殊表面润湿性而排斥该液滴，相反会自发地包覆在其表面，最终形成一个液滴外表面包裹着一层微纳米粉末颗粒的不润湿球状物，这种呈现核壳型结构的特殊液滴被称为液体弹珠。液体弹珠由Aussillous和Quéré在2001年发现并提出。液体弹珠特殊的粒子包覆液滴结构和诸多不寻常的性质，使其在诸多领域都有良好应用前景，尤其是在液滴微流控、传感器、微反应器和生物工程领域。