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)
电视专题片《永远吹冲锋号》第四集《永远在路上》******
四集电视专题片《永远吹冲锋号》第四集《永远在路上》,1月10日在中央电视台综合频道晚8点档播出。片中披露了河南省委原常委甘荣坤、安徽省泗县拆迁事务六所原所长王红卫、震动山西的地方金融领域反腐风暴3起案件细节。
嗜赌成瘾、干预司法!甘荣坤腐败细节披露
甘荣坤,河南省委原常委、政法委原书记,曾长期在海关系统工作,先后任湖北省副省长,黑龙江省委常委、政法委书记,2021年5月被立案审查调查。
甘荣坤的贪腐,在海关系统任职时就已经开始。当时负责基建工程的他常与建筑行业的老板们一起吃喝玩乐,在这个过程中,他逐渐嗜赌成瘾,这也成了老板们“绑定”他的绳索。
2002年到2018年,甘荣坤在商人老板陪同下,以多种方式赌博,在最疯狂的阶段,他通过与境外赌场连线玩百家乐、网上下注赌球以及“斗地主”等方式连续赌博,欠下巨额赌债,除找老板代付外,甚至不得不将受贿的一套房子卖掉还债。在因公出国出境期间,他多次偷偷跑到当地赌场大肆赌博,输了老板买单,赢了自己拿走,输赢数额累计上千万元。
党的十八大后,甘荣坤仍然刹不住贪腐的“惯性”。他在湖北、黑龙江、河南等地任职期间,为多名老板在案件处理、工程承揽、企业经营等多方面提供帮助,非法收受巨额财物。
甘荣坤在担任黑龙江、河南省委常委、政法委书记期间,违规插手干预案件,以案谋私。一方面私下打招呼,一方面在正常工作程序中夹带私货。
一位刘姓商人,认识甘荣坤后还没请他办事,先“豪爽”地送上了一千万元。不久后,刘姓商人告诉甘荣坤,自己侄子在洛阳被公安机关拘留,希望他帮忙捞人。甘荣坤知道,干预刑事案件影响格外恶劣,心里并不太情愿。尽管他想要推托,刘老板还是当场拨通了时任洛阳市政法委书记娄会峰的电话,递到了他手里。
河南省洛阳市政法委原书记娄会峰:那个老板直接打给我的,他上来第一句话就说娄书记,甘书记和你讲话。甘荣坤说,你能不能协调一下,人放了,很直接。
娄会峰把招呼一级级打下去,刘老板的侄子第二天就被违规释放。
越到后期,甘荣坤越来越用权任性。从民事纠纷到刑事案件,从本省到外省,从政法系统到其他系统,甘荣坤帮老板打招呼谋利的范围越来越广,收的财物也越来越多,到落马时,已收受财物1.66亿余元。
甘荣坤自以为手法隐蔽,然而,中央纪委国家监委已经陆续从多方面收到了关于他的问题线索,经过分析找准了突破口。甘荣坤成为了在政法系统教育整顿中第一个落马的省部级干部,此后又有多名政法系统领导干部相继被查。
明目张胆收钱索贿 这个拆迁所所长将权力用到“极致”
泗县位于安徽省东北部,近几年县城建设高速发展,有不少老旧城区、棚户区陆续搬迁改造。安徽省泗县拆迁事务六所的所长王红卫,副所长张松、马成齐,档案管理员端晓伟等四人都涉嫌严重违纪违法。
在四人当中,拆迁六所原所长王红卫情节最为严重。从2016年担任所长以来,他收受近80人的好处,总金额达260多万元。
拆迁所所长看似是个小官,但权力变现的空间却着实不小。王红卫权钱交易的手段五花八门,包括违规分户、违规更名、虚增面积、将违建算成合法面积、多算装潢附属物补偿等。他不仅接受请托收钱,还主动开口索贿。
王红卫根据办事大小,明目张胆收钱,从几千块到十来万不等,还收受大量礼品,烟酒茶、土特产、服装、购物卡,一概来者不拒。对群众的合法权益、合理诉求,他同样吃拿卡要,将手中权力用到了极致,让一些群众深感愤怒。
拆迁六所出现腐败窝案,王红卫作为“一把手”,不仅带头贪腐,还带坏了下属。两名副所长中,张松在王红卫治下深感如鱼得水,几年下来收受财物上百万元。马成齐则有所不同,起初并不想越界。到2019年,马成齐经不住诱惑开始收受财物,堤坝一旦开了口子,就一溃千里,最终他受贿金额超过50万元。
档案管理员端晓伟则是2017年大学毕业进入拆迁六所工作。一到单位,王红卫就布置他改档案、做手脚,刚出校门的端晓伟心情十分复杂。王红卫布置端晓伟违规办事的时候,也主动会分给他好处费,不断给他灌输贪腐经。时间一长,端晓伟也渐渐在诱惑面前败下阵来,开始和王红卫同流合污。
2021年6月,王红卫被判处有期徒刑5年6个月,其余三人也分别受到相应的纪法处理。泗县纪委监委向房屋征收管理中心、县财政局、审计局共发出四份纪检监察建议书,督促相关部门切实完善制度、加强监管,在全县公布该案的查处情况,推动纠正征地拆迁领域的歪风邪气。
为借新债不断“围猎” 这场金融反腐风暴涉案人员达168名
近年来,一场地方金融领域的反腐风暴震动山西,最终有122人受到党纪政务处分并被移送司法机关。其中,涉案金额在5000万元以上的12人,涉案金额1亿元以上的8人。这场地方金融领域反腐风暴的启动,源于不法企业“德御系”引发的金融风险事件。
“德御系”的实际控制人是田文军,旗下的少量实体产业实质上只是幌子,真正的逐利模式,就是违规从金融机构套出钱来,再投入资本市场运作。多年来,“德御系”从山西省多家农信社、城商行等金融机构违规融资贷款达两千多亿元。2017年,“德御系”长期违规圈钱被戳破,资金链断裂,带来地方重大金融风险积聚。
造假是“德御系”的一大法宝,它设有一个所谓的技术处,这里炮制的假公章就有上千枚,从这里查获的伪造文书材料竟重达十几吨。与造假配套使用的另一个法宝就是围猎。当银行主要负责人已经成了被金钱俘获的猎物,自然就不会去捅破“德御系”虚假的“窗户纸”。
2017年,省联社开发了一套资金运营管理系统,要求全省资金业务流转、审批都必须通过该系统办理。大数额、高风险业务必须经省级把关。“德御系”的一些违规业务,是无法通过系统关口的,于是,他们把手握该系统闸门主管权的史琴芬锁定为又一个围猎目标。
山西省联社资金营运中心原主任史琴芬:田文军他就说起来,孩子毕业了吗?找到工作了没?我说还没,他说去我上市公司去工作去吧,他说我们公司每年都会有引进人才,会有一些解决北京户口的这个名额,我说那就先去你那,去他那确实给孩子解决了户口。
史琴芬“投桃报李”,为田文军打开了系统的后门。经她批准,开放系统端口,改写业务数据,帮助“德御系”关联企业完成续作和新增资金业务71笔,金额高达264亿余元,造成债务违约金额达68亿余元。
城市商业银行也是“德御系”违规融资导致金融风险积累的重灾区,原阳泉市商业银行就是典型。该行原党委书记、董事长李首明先后收受田文军贿赂6000万元,原党委副书记、行长赵建涛更是田文军培植的代理人。
2016年,时任副行长的赵建涛准备竞聘行长,提出需要花钱“打点”,田文军当即表示鼎力支持。各遂心愿的李首明和赵建涛,共同为田文军打开了资金的闸门,先后为“德御系”关联企业累计违规融资上百亿元。
专案组历时15个月,从金融机构到监管部门,查处涉案公职人员违纪违法所得总金额达27.89亿元,追缴涉案财物、查封扣押冻结涉案资产共计76.73亿元。
历史和现实反复告诫我们,腐败这个党执政的最大风险仍然存在,反腐败容不得任何松懈。同腐败的较量就是一场殊死搏斗,只能进、绝不能退,只能赢、绝不能输,必须始终保持正视问题的勇气和刀刃向内的坚定,坚决割除毒瘤、清除毒源、肃清流毒,确保党永远不变质、不变色、不变味。
嗜赌成瘾、干预司法!甘荣坤腐败细节披露
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