碳气凝胶(CA)是一种轻质、多孔、非晶态、块体纳米碳材料,通常以有机气凝胶为前驱体,在惰性气体氛围中高温裂解后得到的一种新型纳米多孔碳材料。作为一种新型气凝胶,碳气凝胶具有比表面积大、孔隙率高、质量密度低、导电性能优良、耐高温等优点,在催化剂载体、吸附材料、储能材料、超级电容器、气体吸附、生物医疗等领域具有广阔的应用前景。
常见的碳气凝胶前驱体有碳纳米材料、有机高分子材料、生物质材料等,目前碳气凝胶主要以间苯二酚/甲醛、石墨烯或碳纳米管等为原材料,由于碳气凝胶生产具有工艺复杂、生产成本高、易造成环境污染等特定,碳气凝胶工业化生产和应用受到了极大限制,未来随着生产技术研究日益成熟,碳气凝胶产业化发展将是必然趋势。
根据新思界产业研究中心发布的《
2021-2025年碳气凝胶行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,近年来,伴随市场消费升级,我国气凝胶制品市场需求不断释放,现阶段,国内市场对气凝胶制品的需求量已达到16万吨/年,对气凝胶材料的需求量达到12万吨/年。相比于传统气凝胶,碳气凝胶性能优良,是唯一具有导电性的气凝胶,目前碳气凝胶已成为业界重点发展的新型气凝胶材料,伴随国内市场需求升级,未来碳气凝胶市场发展空间广阔。
近年来,全球关于碳气凝胶的研究在不断深入,但目前来看,受生产技术限制,全球可规模化生产碳气凝胶的企业仍较少。我国从事研究和生产碳气凝胶的机构和企业主要有浙江大学、中科院苏州纳米所、天津得瑞丰凯新材料科技有限公司等。
生物质基碳气凝胶是由多孔结构的生物质气凝胶经炭化处理所制得,其前驱体主要包括木质素、纤维素、细菌纤维素、生物质衍生物以及具有三维多孔结构的植物等。相比于传统碳气凝胶,生物质基碳气凝胶环保可再生优势突出,在全球绿色发展背景下,生物质基碳气凝胶环市场有望迎来良好发展机遇。
新思界
行业分析人士表示,碳气凝胶是一种新型气凝胶,其在催化剂载体、超级电容器、生物医疗等领域表现出了良好的应用前景。碳气凝胶产业化发展将是必然趋势,但目前来看,受生产技术限制,全球碳气凝胶相关生产企业数量较少,碳气凝胶产业实现工业化生产和规模化应用仍面临较多挑战。