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来源：大发平台代理2022-11-20 17:48

气凝胶：能改变世界的多功能材料******

　　展览会上展出的具有纳米多孔结构的新型材料气凝胶服装

中新社任海霞摄

　　【走近超材料①】

　　编者按超材料具有常规材料不具备的超常物理性质，是国际上重点关注的战略前沿领域。我国也高度重视超材料技术的发展，国家自然科学基金、新材料重大专项等都对超材料研究予以立项支持。近年来，越来越多的科研人员对超材料产生兴趣，使超材料的设计开发进入了一个崭新的天地。据此，本版推出“走近超材料”系列报道，展示超材料技术创新发展与产业化应用情况。

　　气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。

　　气凝胶是一种超材料，它非常轻，即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目前，各种各样的气凝胶被开发出来，它们或柔软或坚硬，或导电或绝缘，应用领域广泛。1月10日，中铁一局集团有限公司表示，河南省新乡蒸汽管网项目全面通过验收。蒸汽管网对防腐、保温要求极高，其管道选用了高温离心玻璃棉及纳米气凝胶复合保温材料。项目技术负责人汪惺说，纳米气凝胶隔热效果是传统隔热材料的2—5倍，可极大提高施工质量和施工效率，降低施工成本。

　　作为目前已知导热系数最低、密度最小的固体材料，气凝胶可谓是材料领域的“隔热王者”，并已在航天、石化等领域应用。比如“天问一号”探测器发动机与火星车表面、“长征五号”遥四运载火箭发动机高温燃气系统隔热、嫦娥四号探测器热电池防护等都应用了气凝胶。在我国提出“双碳”目标后，随着技术的不断创新，气凝胶的应用场景也在进一步扩大。

　　具有耐高温、高弹性、强吸附等特性

　　气凝胶是一种纳米级的多孔固态新型材料，所有孔的体积合起来占整个气凝胶体积的绝大多数，甚至可以达到99％以上，具有高比表面积、高空隙率、纳米级孔洞、低密度等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、高弹性、强吸附、防水效果好、使用温度范围广、寿命长。

　　“可以把气凝胶理解成多孔海绵的一个纳米版。”气凝胶领域技术专家王贝尔说，其孔径在20纳米至50纳米之间。而空气分子大小约为70纳米，大于气凝胶孔隙的直径，因此空气在气凝胶上流动效率极低，加上气凝胶本身比热容很高，热辐射传递能降到最低，因而具有很好的隔热性能。

　　气凝胶主要分为无机气凝胶、有机气凝胶和有机—无机杂化气凝胶三类。其中，无机气凝胶是以无机物为主体，包括单质气凝胶、氧化物气凝胶和硫化物气凝胶等。有机气凝胶则是以有机物为主体，主要包括酚醛气凝胶、纤维素气凝胶、聚酰亚胺气凝胶、壳聚糖气凝胶以及壳聚糖—纤维素气凝胶等。有机—无机杂化气凝胶可利用有机物和无机物各自优势，实现气凝胶特殊的功能化。

　　《科学》杂志2021年将气凝胶列为十大热门科学技术之一，并称其为“可以改变世界的多功能新材料”。王贝尔说，气凝胶是《科学》杂志评选出的十大新材料中，唯一一个已大规模落地于实际商业场景的材料。

　　气凝胶的制备工艺主要分为两步，即通过溶胶—凝胶过程制备凝胶，再利用一定的干燥方法将凝胶内的液态物质替换为气态，从而制得气凝胶。

　　有数据显示，在气凝胶行业的成本结构中，制造成本约占45%。苏州锦富技术股份有限公司董事长助理郑松说，降低气凝胶成本是行业正在努力的一个方向，目前主要路径之一是自动化产线的落地，而成本降低将会打开更多的应用场景。

　　生物质基气凝胶成研究热点

　　据中国石油管道科技研究中心评估，以350摄氏度蒸汽管道的保温应用为例，相比于传统保温材料，气凝胶的保温层厚度可减少2/3，节约能耗40%以上，每公里管道每年可减少二氧化碳排放125吨。

　　数据显示，2021年油气领域对气凝胶的需求占总需求量的56%，另有18%用于工业隔热、9%用于建筑建造、8%用于交通运输。国家新材料产业发展战略咨询委员会在《2022气凝胶行业研究报告》中指出，在新能源汽车蓄电池芯模组中采用气凝胶阻燃材料，可将电池包高温耐受能力提高至800摄氏度以上。随着新能源汽车产业等的发展，气凝胶在新能源汽车及储能行业应用场景广泛，需求量有望持续提升。

　　气凝胶发展迅速。国务院发展研究中心国际技术经济研究所分析员李维科说，近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶、石墨烯气凝胶、聚合物气凝胶等多种新型气凝胶。值得一提的是，生物质原料来源广泛、成本低廉、碳源丰富，利用生物质原料制备环保型多孔碳纤维气凝胶是一种经济、可持续的生产方式，因此目前生物质基气凝胶也成为研究的热点。

　　比如中国科学技术大学俞书宏院士团队研发出超弹性纤维素气凝胶，该纤维素气凝胶从室温到零下196摄氏度，都表现出不随温度变化的超弹性、优异的抗疲劳性等，在恶劣环境中具有巨大的隔热潜力。且制备中所使用的材料均为生物质原料，有望解决能源密集型技术和石化材料造成的环境污染问题，是传统不可再生气凝胶的理想替代品。

　　中国林业科学研究院木材工业研究所卢芸研究员团队以木材为基质，将无机、有机气凝胶与木材骨架基体复合，首创了第三代木质纤维素气凝胶。通过对木材及生物质废弃物纤维素的调控，将纤维素比表面积提高了7个数量级，对油污吸附能力高达自身质量的75—300倍，体积用量缩减50%—75%，可降解、可再生。

　　气凝胶发展驶入“快车道”

　　气凝胶的发展得到国家政策的持续支持。2014年和2015年，国家发改委连续两年将气凝胶列入《国家重点节能低碳技术推广目录》，开始对气凝胶进行初步推广应用；2018年6月气凝胶被列入建材新兴产业；同年9月，第一个气凝胶方面的国家标准《纳米孔气凝胶复合绝热制品》发布；2020年，《气凝胶保温隔热涂料系统技术标准》启用；2021年，《中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出，推动气凝胶等新型材料研发应用。

　　随着气凝胶应用技术不断成熟，气凝胶发展进入“快车道”。不过，李维科说，目前气凝胶研究仍存在一些问题，比如气凝胶在高温条件下热导率增长较快，与纤维等增强基体材料的黏结性较差；生产过程中会用到许多有机溶剂，容易造成环境污染；气凝胶难以回收利用，不利于可持续发展等。

　　此外，气凝胶生产成本高昂，产品价格昂贵。《2022气凝胶行业研究报告》指出，气凝胶的生产成本主要集中在原材料硅源、设备折旧及能耗方面。有效降低成本既依赖于制备工艺的突破，也需要通过低成本原材料的大规模产业化来实现。

　　气凝胶是罕见的可以同时满足防火、防水、隔热、隔音等多种需求的材料。李维科说，气凝胶的发展和应用仍然处于不断探索的过程，未来的研究方向主要集中在开发纤维素气凝胶、石墨烯气凝胶、钙钛矿结构气凝胶、非金属单质气凝胶等新型气凝胶上。（记者李禾）

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贵州全力打造全国重要的白酒生产基地******

　　中新网贵阳1月16日电 (记者张伟袁超瞿宏伦)贵州省是酱香白酒生产核心区，酱香白酒产业已成为贵州工业第一大产业，堪称工业“压舱石”。此间进行的贵州省两会上，代表、委员建言贵州要立足资源禀赋和产业基础，全力打造全国重要的白酒生产基地。

　　近年来，贵州酱香白酒产业迎来快速发展期，在龙头企业茅台集团引领下，区域内其他名优品牌快速崛起，成为贵州经济最重要的增长极。

资料图：贵州酒企包装。　瞿宏伦摄

　　2022年，全国国务院印发的《关于支持贵州在新时代西部大开发上闯新路的意见》中指出，支持贵州发挥赤水河流域酱香型白酒原产地和主产区优势，建设全国重要的白酒生产基地。贵州酱香白酒产业也迎来新的发展机遇。

　　贵州省政府工作报告提出，2023年，贵州将推动酱香白酒产业高质量发展；聚焦打造全国重要的白酒生产基地，加快重点酒企技改扩能项目建设，做大做强大型企业；持续推进“三个一批”(推进赤水河流域酱香白酒产业规范发展，兼并重组做大一批、就地改造提升一批、清理整治退出一批)，培育更多优质规上企业，规范发展中小企业，白酒产业增加值增长10%以上。

资料图：贵州酒企生产。　瞿宏伦摄

　　贵州省遵义市习水县是酱香白酒产业集聚区之一。贵州省人大代表、习水县县长冉崇庆对贵州酱香白酒产业的发展充满信心，“习水县力争2023年实现白酒产能突破20万千升，产量突破17万千升。”

　　对于目标的实现，习水县需完成“三大任务”。冉崇庆告诉中新网记者，习水县将全力支持习酒集团做大做强，加快企业一期技改项目建成投产，并尽快启动二期技改项目建设；全力支持茅台201厂3万吨酱香系列酒技改工程及配套设施项目等建设，争取项目尽快投产达产；加快推动一系列酒企及联丰片区酱香白酒生产项目尽早开工建设，尽快建成投产。

资料图：贵州酒企生产。　瞿宏伦摄

　　冉崇庆联合多位代表共同建议，推动泸遵高铁建设，“这个建议与四川省人大代表的想法不谋而谋，既能带动两地白酒产业的发展，又能推动区域开放合作，助力贵州融入成渝经济带。”

　　贵州省人大代表、贵州珍酒酿酒有限公司总经理朱国军接受中新网记者采访时说，“近年来，珍酒持续投资，启动建设六个酿酒基地项目，整体的规划和布局也是奔着一个比较好的未来，也是对产业的信心来做的投资和安排。”

　　“对于未来的发展我们有信心，也有决心把企业做好。”朱国军说，要抢抓机遇，守住质量底线和生态底线，把企业做大做强。“茅台集团是贵州酱香白酒产业的‘航母’，我们则定位于‘护卫舰’的角色。我们要不断做大做强，把家底做厚一点。对于未来能做到多大的规模，这是根据市场情况的变化来决定的，但是我相信肯定会越来越好。”

资料图：贵州酒博会现场。　瞿宏伦摄

　　为推动酱香白酒产业高质量发展，朱国军建议，一方面要统筹做好贵州本地红缨子高粱种植规划，加强对农民的资金、政策扶持，并确保粮食价格稳定；另一方面要加强酱香白酒行业知识产权保护。

　　“从酿酒的一粒种子开始，我们要全程严格把关，始终严把产品质量。”贵州省人大代表、贵州习酒投资控股集团有限责任公司质量部工作人员陈欢建议，酱香白酒企业要以保证产品品质作为使命，加大对白酒质量的控制，严格质量标准，从而推动白酒产业高质量发展。

　　“波尔多红酒、苏格兰威士忌、贵州酱酒——都是产区品牌，应该共有、共建、共享。”贵州省政协委员、贵州省白酒企业商会首届轮值会长朱伟接受中新网记者采访时说，“贵州产区会是未来十年白酒行业的持续性热词。贵州产区IP打造需要有一个里程碑式的破局，起点要高，势能要大，才能为共创‘贵州酱香型白酒’产区品牌铺好路。”

　　朱伟呼吁，贵州酒企要抱团发展和强化品牌意识。“作为贵州省白酒企业商会，我们自身的定位是要整合资源、创造模式、打造平台，帮助所有会员企业拥抱这一发展机遇，打响贵州酱香型白酒产区品牌，分享这一发展红利。”(完)

　　（文图：赵筱尘巫邓炎）

[责编：天天中]

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