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）

齐河县搭建“四大平台”推动党员教育提质增效******

　　作者：曹志亮、王慧敏（中共齐河县委组织部）

　　近年来，齐河县坚持把加强党员教育作为党的建设的基础性工作，以加强阵地、课程、师资、宣教四大平台建设为抓手，着力构建体系健全、富有特色、学用一体的教育机制，持续推进党员教育提质增效。

　　一、加强“阵地平台”建设，搭建多元培训载体。持续挖掘红色教育资源，倾力打造党员教育阵地平台。一是高标准建设齐河县委党校新校区。按照“超前谋划、着眼未来、科学实用、务求实效”的理念进行规划建设，党校新校区占地52亩，建筑面积2万平米，设置办公楼、教学楼、学员公寓楼、餐厅楼四个主要功能区，图书室、阅览室、党建书吧、党建活动室、健身房、职工活动室、档案室等功能室一应俱全，能满足1600人同时培训、500人同时食宿。二是规范乡镇（街道）党校建设。先后出台《齐河县乡镇（街道）党校管理办法》《关于开展乡镇（街道）党校（党员教育中心）“擂台比武”暨评选县级规范化党校活动的实施方案》等，扎实推进乡镇（街道）党校实体化、规范化建设。加强硬件设施建设，按照“五室八有五上墙”的标准，规范乡镇（街道）党校教学场所。完善机构设置，为每个乡镇（街道）党校落实2个事业编，同时，将所需经费列入同级财政预算，县管党费给予一定资金支持。整合优势资源，每个乡镇（街道）党校打造了3处以上现场教学基地，并配备讲解员。三是打造红色教育矩阵。以“担当”为主题，以情景体验为主要表现形式，打造齐河党员教育体验基地，运行以来先后接待参训人员3000余批次、13万余人次，成为山东省委党校在德州市设立的第一家现场教学基地。依托鲁北第一个农村党支部“后里仁庄党支部”，建设党史学习教育基地，形象真实地展示齐河地方党组织发展的全过程，启用以来接待参训党员干部300余批次、9000余人次。同时，对全县各类红色资源进行整合，把革命烈士纪念馆、国防教育基地等分散的红色场所串联起来，每个点提炼一个主题，打造具有齐河特色的“红色教育矩阵”。

　　二、加强“课程平台”建设，提供丰富教学内容。坚持“围绕党的建设需要、围绕经济社会发展需要、围绕党员干部个人需要”设置课程，致力于提升党员干部的理论素养和能力水平。一是抓好理论教育和党性教育课程。坚持习近平新时代中国特色社会主义思想的统领地位，主体班次中理论和党性教育的比例占总课时70%以上。开展形式多样的党性教育活动，举办“红色教育进社区”“红色文化进校园”活动，把红色教育送到党员群众身边。举办“红齐”微党课大赛，推选优秀党课15部。二是抓好能力提升课程。每年开设全县中心工作解读课，讲解宣传全县的中心工作和县委县政府重大部署，解决工作思路问题。开设“提升执政能力”专题教学课程，包括提升科学决策能力、政治领导力、公共服务能力等讲题，共梳理能力提升方面的专题课30余个。三是抓好现场教学课程。开展现场教学调研活动，挖掘教学资源，提炼形成教学模块，目前已开发经济开发区跨越发展教学模块、乡村振兴教学模块、红色齐河教学模块等7大模块、60个现场教学点。2022年以来，已开展了20余场现场教学，1200余名基层党员参加了现场培训。

　　三、加强“师资平台”建设，持续壮大师资队伍。狠抓师资队伍建设，探索建立“党校专职教师、本地兼职教师、外聘客座教师”三位一体的师资力量格局。一是强化县委党校教师队伍建设。实施“人才兴校”行动，每年通过招考为党校引进专业硕士以上人才1-2名，为党校增加9个编制，编制总数达到37人。实施“诵、读、讲”三位一体的教师素质提升工程，每季度开展一次“朗诵活动”，每周三、五下午为集体阅读日，每季度开展一次集中试讲活动。加大教师培训力度，组织教师到重庆、延安等地学习先进经验，到中央党校（国家行政学院）、山东省委党校进修学习，确保每人每年接受10天以上培训。二是拓展兼职师资队伍。整合全县资源，选聘政治素质过硬、理论水平较高、善于课堂讲授的党政领导干部、企事业单位领导人员、优秀农村党组织书记和先进典型人物，担任党校兼职教师，兼职教师人才库已达到300余人。同时，严格落实领导干部上讲台制度，县领导和各机关事业单位主要负责人，每人每年至少到党校主体班次讲1次课。三是挖掘上级和外地师资力量。用好省级“名师送教”师资库，对接德州市委党校专家库，今年以来，邀请省市有关单位领导专家30余人次来齐授课。扩大选人视野，开设“齐河大讲堂”，定位“前沿、实用、权威”，邀请中央部委、高等院校、科研院所等知名专家学者来齐河作专题报告，围绕新旧动能转换、舆情处置、政务服务等主题，邀请20余名专家进行授课。

　　四、加强“宣教平台”建设，大力提升培训实效。坚持把开展宣教工作作为党员教育重点工作，不断提升培训质量和覆盖面。一是抓好主体班次培训。坚持把主体班次教育作为基础性工作，不断探索主体班次提质增效措施。2022年以来，先后举办城市社区党组织书记培训班、全县科级干部进修班等班次15期，培训党员干部2000余人次，同时，积极承办省级培训班，先后承办全省乡村振兴专题示范培训班1期、全省2022年度村党组织书记示范培训班3期。二是持续办好“巡回党校”。为提升党员培训的覆盖面，创建了实体化运行的“巡回党校”，变“等学员上门学”为“走下去上门讲”，让全县基层党员就近接受党校培训。近年来，根据运行效果不断优化调整教学点，目前共设立了120处村级教学点和11处县直机关企事业单位教学点，2022年以来，开展培训130余场次，培训党员1万余人次。三是用好新媒体平台。积极整合各类媒体资源，先后开通齐河党建公众号、齐河党建视频号、红齐党建抖音号等新媒体平台，推出“红齐云课堂”党建宣传品牌，开设我来讲党课、党务知识我来讲、我与灯塔共成长、党的二十大每日一学小课堂、我的基地我来说等栏目，让党的声音传得更开、传得更广。