气凝胶材料创新团队
团队架构
气凝胶材料创新团队聘请国家973首席科学家沈晓冬教授为学术带头人。团队固定研发人员20余人,包括泰山学者海外特聘专家、国际合作专家、中国建材联合会学部委员,博士学历人员12名、在读博士1名,核心成员先后获得山东省科学院杰出青年、山东省博士后创新人才、济南海右名家产业领军人才、莱芜产业领军人才等人才称号,是支人员精炼、一专多能、特色鲜明的创新型科研团队。团队所在党支部被齐鲁工大(省科学院)认定为“党建与业务深度融合型教师党支部”,党建与业务融合发展也在团队得到了良好体现。
特聘专家
沈晓冬,二级教授,博士生导师,国家“973”计划项目首席科学家、南京工业大学材料科学与工程学院院长、南京工业大学(宿迁)新材料研究院院长、南京工业大学东海先进硅基材料研究院院长,教育部长江学者、“国家百千万人才工程”国家级人才、国务院特殊津贴获得者、江苏省第二届十大杰出专利发明人、第八届南京市“十大科技之星”、江苏省人事厅“六大人才高峰”建设优秀人才,国家首批“2011计划”江苏先进无机复合功能材料协同创新中心负责人,兼任中国绝热节能材料协会气凝胶分会会长、南京硅酸盐学会理事长、山东硅酸盐学会绝热材料专家委员会特邀专家等职务。
FILATOV SERGUEI (费拉托夫·谢尔盖)高级研究员,研究所总学术秘书,取得博士学位后一直在白俄罗斯国家科学院雷科夫热质转换研究所工作,多年来一直从事研究所能源、干燥、氢能源和纳米材料与纳米技术的研究工作,是研究所最有创新能力的高级研究员之一。曾任实验室主任、高级研究员等职。1993年获得白俄罗斯国家科学院科研奖。在白俄罗斯注册2项专利,在美国注册1项专利,发表碳纳米材料相关文章共33篇。FILATOV SERGUEI研究员2013年获得山东省政府授予的“齐鲁友谊奖”。
实验平台
气凝胶超材料创新团队目前建有,“中国建筑材料行业气凝胶材料重点实验室”、“山东省耐候性高端复合材料技术创新中心”、“金属围护材料综合物理性能检测山东省工程研究中心”、“济南市气凝胶材料应用技术工程实验室”,是中国绝热节能材料协会气凝胶材料分会与中国硅酸盐学会绝热材料分会的理事单位、山东省硅酸盐学会绝热材料专委会秘书长单位。团队重视国际合作,与白俄罗斯、美国、新加坡等国家开展了多项国际合作,建有“山东省中白燃料电池电极材料合作研究中心”。
专业方向
气凝胶超材料创新团队专注于气凝胶纳米绝热材料国际前沿领域的基础研究、产业化共性技术研究、应用技术开发,具备气凝胶材料关键性技术研发能力与丰富的应用开发经验。团队目前掌握了SiO2基气凝胶、耐高温Al2O3气凝胶、ZrO2气凝胶、莫来石气凝胶、SiC气凝胶、碳气凝胶、生物质气凝胶、聚酰亚胺气凝胶和聚偏氟乙烯气凝胶等多种有机、无机气凝胶的制备工艺和结构调控方法,应用范围涵盖了低中高温隔热、吸附、催化和电池电极等领域。
大型仪器设备
团队具备完善的气凝胶材料制备和加工实验条件。实验室面积600平米,拥有各类实验合成、制造与检测设备150余台套。包括DGZ-3型二氧化碳超临界干燥釜、HA400-50-012型乙醇超临界干燥反应釜、GSL1700X型保护气氛电阻炉、SYJ-150型低速外圆切割机、RTA-1000快速退火炉、F101-I型电热鼓风干燥箱、日立CS150FNX超速离心机、LGJ-30高真空冷冻干燥机等大型材料制备仪器。
成果业绩
团队先后承担了国家自然科学基金、科技部国际合作专项、山东省重点研发计划、山东省自然科学基金、山东省科学院重大创新工程、济南市高校20条项目(2项)、企业横向课题等40余项课题,发表学术论文60余篇,申请/授权发明专利30余项,获得教育部技术发明二等奖、江苏省科学技术二等奖、中国硅酸盐学会青年科技奖、甘肃省自然科学三等奖、山东省齐鲁友谊奖、临沂市技术发明二等奖、山东高校科技三等奖、山东硅酸盐科学技术一等奖(2项)、山东省循环经济二等奖、中国·山东博士后创新创业大赛优胜奖、“科创中国”创新创业投资大会(2022)滨州分会场科创之星银奖等科研奖励10余项。
团队开发的具有国际先进水平及自主知识产权的自生长纳米纤维增强耐高温系列气凝胶,代表了气凝胶绝热材料最新的研究水平及技术高度,在航空航天、石油化工等高端装备及节能降耗领域具有重要的应用价值。目前团队与省内重点企业已签署了产学研合作协议15项,技术开发(服务)合同11项,横向合同金额达580余万元,完成基于气凝胶纳米材料的新产品3项,开展了有效的产学研合作,为企业解决了实际问题,带来了良好的经济效益,保障了我国特种装备和特种领域的可靠性和安全性。
成果介绍
SiO2纳米气凝胶材料是一种性能优异的新型绝热隔声材料,具有密度低、导热系数低、高强度、亲疏水可调、A1级防火等特性。可开发成颗粒、整块、卷毡、瓦块等产品形态。针对多种纤维复合气凝胶绝热材料的工艺技术,研制开发出多种纤维毡复合气凝胶绝热材料的中试产品,有效解决了材料制备过程中气凝胶体系的收缩、开裂、变形等问题。可应用于管道保温、高温窑炉、特种装备、建筑节能等领域。项目技术获得了国家自然科学基金支持,教育部技术发明二等奖,江苏省科技进步二等奖。
成果2. 耐高温Al2O3气凝胶材料
针对纯SiO2气凝胶在高温条件下耐温性不足的问题,开发了纤维增强Al2O3气凝胶耐高温材料。其常温条件的热导率小于0.025 W/(m·K),在1000℃的无氧条件下热导率小于0.1 W/(m·K),可在1000℃条件下长效服役。Al2O3气凝胶的亲疏水性能可调,疏水角最高可达150°以上。防火等级符合A1级建筑保温材料标准(GB/T 8624)。本项目获得国家自然科学基金、山东省自然科学基金等支持。
成果3 高强度耐高温低导热ZrO2基气凝胶
针对更高温度的极端环境,研发了高强度耐高温ZrO2基气凝胶,具有轻质透明、强度高、耐高温和阻燃等特性。密度小于0.2 g/cm3,长效耐温可达1400℃,主要面向极端环境下的未来装备应用。目前已经跟北京某研究所和四川某公司签署协议合作开发“黑匣子防护用气凝胶材料及产品”。
成果4 碳基气凝胶系列
拥有纯碳气凝胶、SiC气凝胶及碳化物气凝胶等高端碳基气凝胶的新产品开发技术,主要应用于储能、吸附(气体、有机物等)、绝冷、高温绝热等高端先进装备中。本项目获得国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东省中小企业提升计划等支持。
成果5 有机/生物质气凝胶系列
开展了聚酰亚胺气凝胶、壳聚糖气凝胶、纤维素气凝胶的基础研究,拓展了该类气凝胶在催化、气体吸附、超柔性、海水淡化等方面的应用,有望在环境领域获得突破性的成果转化。本项目获得中国博士后面上项目、山东省自然科学基金、山东省博士后创新人才支持计划等资助。
团队理念
气通天下(要把团队发展成院内优秀,省内知名,国内有名的气凝胶领域专业科研团队)
凝冷热于方寸之间(创造最杰出的阻冷隔热材料)
“胶”地球以绿色世界(为社会绿色发展做出最大贡献)
院士寄语
团队专注于气凝胶材料的创新应用,体现了校(院)自主培养创新团队在国内外独有的研究特色,有效提升了山东省在气凝胶材料领域的知名度,团队技术和创新能力也得到了院士的肯定和支持。