针对这些挑战，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员张学同带领的气凝胶团队与英国伦敦大学学院教授宋文辉及中国科学技术大学教授闫立峰等合作，以平均直径达到220纳米的导电高分子（聚苯胺聚 共聚物）空心球为前驱体，以氧化石墨烯为交联剂，先后通过溶胶-凝胶工艺、超临界流体萃取工艺、高温热处理工艺等关键步骤（图1），成功获得了一种新型的全碳气凝胶，即石墨烯交联的碳空心球气凝胶（图2）。交联剂石墨烯的存在，把球与球之间的点对点接触巧妙转化为点对面接触，因而提高了 终气凝胶的力学性能；空心球结构的使用，以及在亚微米级空心球壳层上造出的大量微孔，保证了获得的 终气凝胶具有大的比表面积；而前驱体导电高分子的选择，使得 终的全碳气凝胶实现了氮元素的掺杂。

　　研究获得的石墨烯交联的碳空心球气凝胶具有低密度（(51-67mg/cm3)、高导电性（263-695S/m）、高比表面积（569-609m2/g）、高杨氏模量（1.8MPa）等诸多优点，有望在能源（捕获、存储、转换）、传感、催化、吸附、分离、功能复合材料等领域得到广泛应用。例如，将石墨烯交联的碳空心球气凝胶作为电极材料应用在U-型热电化学池上，电池的输出功率高达1.05 W·m-2 (6.4 W·Kg-1)，其相对卡诺循环的能量转化效率高达1.4%，这些数值远高于目前同类型器件的数值。

　　该工作为大尺寸粒子组装成气凝胶提供了很好的设计思路，解决了由亚微米结构单元制备功能性气凝胶的技术难题。相关结果发表在Nano Energy (2017, 39, 470 - 477)上。中科院苏州纳米所硕士生董大鹏和郭海涛为该论文的共同 作者。

该工作得到了国家自然科学基金（51572285,21373024）、科技部（2016YFA0203301）和中科院苏州纳米所的经费支持。

   盘锦辽滨汇洲热力有限公司位于盘锦辽滨经济开发区，是辽滨经济区 的供热企业，是当地的动力之源。盘锦辽滨汇洲热力冬季热源应急备用管线项目采用气凝胶复合玻璃棉方式进行施工。该项目总长度18km，管道内温度高达450℃，管道压力为50kg，是全国 条长距离次高压次高温保温管线。

 气凝胶成功应用到盘锦辽滨汇洲热力项目中，标志着在热电领域又迈出了坚实的一步。会将不断的开拓创新，为我们的客户提供专业的节能绝热解决方案。

气凝胶应用热力管网

  热力管网保温是节能减排的有效措施之一。我国城市集中供热中，由热源产生的热水、蒸汽通过管道输送到各个热用户构成了热网。供热管道在把热量从热源输送到各用户用热系统的过程中，由于管道内热媒的温度高于周围环境温度，供热管道沿途都有一定热损失，因此，保温工作对保证供热质量，节能减排都有很大意义。

   热力管网保温的目的是减少热媒在输送过程中的热量损失，节约能源，提高系统运行的经济性和安全性。保温层的作用是减少能量损失、节约能源，提高经济效益，保障介质的运行参数，满足用户生产生活要求。对于高温介质管道的保温层来说，还可降低保温层外表面温度，改善环境工作条件、避免 事故发生。保温直埋管在国外一些发达国家已成为一项比较成熟的先进技术。近十几年，我国供热工程技术人员通过消化、吸收这项先进技术，正推动着国内管网敷设技术向更高的层次发展。

 十几年来的实践成果充分证明了保温直埋管敷设方式与传统的地沟及架空敷设相比，气凝胶直埋保温管有十分突出的优点：

 1. 降低工程总造价：气凝胶直埋保温管保温性能好，热损失仅为传统管材的25%，长期运行可节约大量能源，显著降低能源成本。

 2. 具有很强的防水和耐腐蚀能力：不需附设管沟，可直接埋入地下或水中，施工简便迅速，综合造价低。在低温条件下也具有良好的耐腐蚀和耐冲击性，可直接埋入地下冻土。

  3. 使用寿命可达20年：正确的安装和使用可使管网维修费用极低。

  4. 热损耗低，节约能源：其导热系数为0.020W/m·k，比其他过去常用的管道保温材料低很多，保温效果提高3~8倍。低导热系数和低吸水率，改变了传统地沟敷设供热管道“穿湿棉袄”的状况，大大减少了供热管道的整体热损耗，热网热损失为2％，小于国际10％的标准要求。

 5. 占地少，施工快，有利环境保护：直埋供热管道不需要砌筑庞大的地沟，只需将保温管埋入地下，因此大大减少了工程占地，减少土方开挖量约50％以上，减少土建砌筑和混凝土量90％。同时，保温管加工和现场挖沟平行进行，只需现场接头，可以缩短工期约50％以上。

2016年11月29日，国家标准《纳米孔气凝胶复合绝热制品》审议会在贵州遵义召开

会议指出，气凝胶作为新兴产业有着广阔的发展前景，也将是我国“十三五”规划中新材料产业的重要发展领域，得到了国家相关部门和地方 的大力支持。要推动和规范气凝胶行业的发展，离不开气凝胶标准化的制定工作。气凝胶国家标准的制定将帮助用户了解产品性能，甄别和选择合格优质的产品，帮助企业提高质量控制水平、促进技术进步和材料的产业化进程，协助 部门推广气凝胶产品， 终推动气凝胶产业健康快速发展。

会上，项目负责人对参会专家表示感谢并对项目进展情况进行了详细的介绍，与会专家对标准草案和验证试验结果逐条进行了热烈的讨论，并提出了很多建设性意见和建议，如气凝胶绝热制品的分类依据、导热系数的指标，燃烧性能等级、 高使用温度和防水等重要性能。大会对标准基本内容形成了统一意见，对部分存在争议的内容提出了增加验证试验的要求，并讨论了后期工作计划和时间节点要求。项目工作组将在会后按照会议意见尽快修改标准文本以及补充验证试验，力争按计划完成国家标准的制定工作。

与会专家纷纷表示，国家标准《纳米孔气凝胶复合绝热制品》的制定将奠定气凝胶绝热制品性能评价的基础，为产品的生产、销售和研发工作提供有力的支持。该标准的 将 行业的发展，对气凝胶绝热制品行业未来的健康发展起到重要的作用。

气凝胶毯是一种高耐温，憎水型纳米柔性保温材料，它的纳米绝热功能主体是介孔二氧化硅气凝胶，以无机纤维针刺毯为结构增强材料；可应用于650℃以下的高温领域。

气凝胶板是以二氧化硅气凝胶为主体原料，通过高科技工艺复合而成。耐高温、平整、抗机械性、易于加工的气凝胶板，其导热系数极低，是工业保温隔热应用领域的主导材料之一。适用于中、高温环境隔热的气凝胶板，是各行各业高温机械部件的理想保温隔热材料。

该系列产品密度低、比表面积大、孔隙率高、透光度好、外观为淡蓝色透明颗粒状，具有导热系数低、隔热保温性能好、吸附性能强、绿色环保、阻燃、无腐蚀、防水等优越性能可广泛应用于采光保温设备结构夹层、填充层、复合层等领域。同时兼具优越的隔声减震性能，是冶金、电力、 、航空航天等领域不可或缺的 隔热保温材料。   

纳米二氧化硅气凝胶为主体材料，通过高科技工艺复合而成。具有耐高温、导热系数低、安装简易、绿色环保、防水不燃等优越性能，同时兼具优越的隔声减震性能，是冶金、电力、 、航空航天等领域不可或缺的 隔热保温材料。