院士领衔技术攻关，国内首条吨级介孔氧化硅新结构生产线落成

5月22日，国内首条吨级介孔氧化硅新结构生产线落成仪式在常州举行。

5月22日，国内首条吨级介孔氧化硅新结构生产线落成仪式在江苏常州举行，我国介孔材料规模化制备及产业化应用掀开新的一页。

澎湃新闻（www.thepaper.cn）在现场采访获悉，介孔氧化硅是常州一元介孔新材料有限公司技术团队的最新研发成果，该团队由中科院院士、复旦大学化学与材料学院院长赵东元领衔。纳米级孔材料介孔氧化硅，应用于绝热保温领域，具有高节能、超轻超薄、耐候性强等特点，将广泛应用于石化、长输热网、工业设备等领域。

孔径介于2纳米至50纳米的材料被称为“介孔材料”。一元介孔公司首席科学家洪锦德介绍，空气分子在大于70纳米的空间可自由进行热传导，介孔材料通过造出一个个2-50纳米的孔，将空气分子“锁”在孔内，抑制热量传导，实现热量损耗最低，“这项‘造孔’技术，解决了蒸汽保温及热能传输中的痛点。”

介孔保温涂料。澎湃新闻记者 邱海鸿 图

“见过俄罗斯套娃吧？一个套一个，占同样的空间，但表面积增加好几倍。”赵东元在接受媒体采访时表示，这些增加的表面积，把微观空间分隔成不同“单间”（介孔），每个“单间”都可以加上不同性能的分子“设备”，从而实现不同功能。将几种不同功能的介孔材料组装成一个个立体的复合小球，就如同搭建起微型“加工车间”，可让一些传统方式难以推进的化学反应变得高效。

循着这样的逻辑，在赵东元院士指导下，团队发明了20多种介孔材料，创制了有序介孔高分子和碳材料，合成一系列结构稳定、孔径可调的新型功能介孔材料。澎湃新闻记者在一元介孔公司的实验室注意到，在保温性能测试中，当一块铁板被加热至160℃，喷涂了毫米级厚度的介孔氧化硅保温涂料的半幅铁板，涂层表面竟然降低了超过一半温度。据研发人员介绍，该介孔新材料的节能率高达30-50% ，更优性能的型号也在制备中。

但2020年前，研发成果一直停留在实验室，如技术团队所说，“守着一座金山，就是挖不出来。”2023年初，赵东元院士选择常州推行产业转化，一元介孔公司成立，赵东元任首席技术顾问。“项目得到地方政府的大力支持，厂房租赁、水电气协调、建设审批，推进速度都非常快。”公司项目推进负责人表示，从去年5月完成选址到如今生产车间2条产线落成，一年时间就完成了上海研发、常州转化的目标，预计今年产能将达10吨。

介孔保温隔热材料已应用于蒸汽设备。澎湃新闻记者 邱海鸿 图

致力于提供蒸汽与热能智慧管理解决方案的艾肯（江苏）工业技术公司分管营销的常务副总张正凯告诉澎湃新闻，他们长期与高温打交道，公司所有自制蒸汽设备，如阀门、容器、装置等都需要进行保温，但设备保温面多是不规则的异形面，以往通常采用传统玻纤棉或硅酸铝包覆式保温，存在包覆厚度过厚，施工复杂，设备维护后保温不能完全复原的情况，且寿命周期短、更换成本高。

“我们也在想，我们的设备保温为什么不能像我们穿的保暖衣一样越做越薄？能不能像喷刷油漆一样简单操作？”来自市场的真实需求，促成了复旦大学院士团队介孔保温材料的研发，也最终促成了一元介孔公司的成立。

据介绍，一元介孔公司的新型喷涂式介孔氧化硅保温涂料，以较薄的喷涂厚度就可达到传统保温效果，通常4-5毫米的喷涂效果可与传统30-50毫米厚度的保温效果相同。2022年10月，艾肯公司就开始在部分石化、铝业、纺织等多家企业蒸汽设备上小面积保温测试。“通过试用，这种喷涂保温材料颠覆了我们对传统保温的认知。”张正凯说。

在产线落成仪式上，赵东元院士表示，介孔材料在能源、环境、生物医药等领域的应用潜力巨大，“介孔氧化硅产线的落成，不仅将确保产品性能的一致性和稳定性，而且将进行定制化生产，生产出不同孔径、结构、孔道形状和表面功能的介孔氧化硅，满足不同客户需求。”