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研究方向：電膜分離過程在水質凈化、純化、廢水深度處理和特種化 工分離中的應用；膜法清潔生產技術；新型集成膜過程的開發及應用 研究（純水與超純水制備、水深度軟化、海水及苦咸水淡化、基于“膜 -電”耦合的有機酸、有機堿。 項目簡介： 安全飲水正在成為國內局部乃至全局性的嚴峻挑戰，相應地，近 年來凈水器領域呈爆發性增長，年市場總額已超過 100 億元，長三角 地區部分城市家庭普及率已超過三成。然而，目前國內外商品凈水器 均存在一些關鍵的難以克服的共性缺陷。一是二次污染問題，或來自 于一定時間的設備停用而導致的內部微生物滋生，或來自于部分濾芯 的未及時更換；二是基于吸附或釋放原理的濾芯與基于膜過濾的濾芯 的功能不匹配問題，如所制水并沒有足夠的水力停留時間。這均使得 凈水器的產水安全性仍難以保證。 本項目針對上述 2 個關鍵行業共性問題，開發新型高端自潔凈凈 水器，徹底杜絕二次污染的可能，同時使得水力停留時間較現有水平 延長 80-100 倍，由此開發面向家用、商用和集團用的各系列安全飲 水設備和服務，以創新技術保證飲水安全。 市場應用前景： 此項目產品市場屬于消費市場，目前已迅速發展壯大。本項目產 品定位于單機價格 5000 元以上的高端市場，在基于創新技術和創新 營銷模式的核心競爭力基礎上，年營業額有望快速突破億元大關，在 3-5 年內達到 5 億元以上。 投資估計：固定資金投入：1000 萬元；流動資金投入：2000 萬元。 經濟和社會效益：企業年產值迅速上億；提供充分安全保證的凈 水、飲水技術與產品。 

一、 項目簡介荷葉出淤泥而不染的自清潔性能、蛾翅膀表面的自清潔性能、水黽的腿在水面上自由行走而不下沉、魚體表面在油污污染的水中保持自身清潔等一系列自然界中的超疏水、超雙疏現象引起了許多學者的極大關注。近年來國內外關于超疏水、超雙疏的研究都有大量文獻報道。然而依照這些方法制備超疏水/超雙疏涂層的成本非常高且技術要求嚴格，進行大規模工業生產幾乎在短期內難以實現。2013年美國Ultra-ever Dry公司推出了世界首款，迄今為止也是唯一一家通過簡單噴涂即可實現超疏水界面的超疏水的涂層。目前張旭教授課題組已經成功開發了具有世界領先技術的超雙疏、自清潔涂層，此種納米涂層模擬荷葉表面結構，具有超疏水、超疏油自清潔性質，利用簡單噴涂可在布料、木材、紙張、金屬、建筑等材料表面，快速形成“荷葉效應”界面，并具有耐紫外線和一定的耐磨性質，具有自清潔、防水、防腐蝕、防凍、減阻、油水分離等作用，在建材、化工、石油、國防軍事、能源等領域具有廣闊的發展空間，是一種極具發展潛力的新材料。例如，直接噴涂在衣物、鞋帽、帳篷表面可實現自清潔、防雨功能，達到免清洗作用，并具有織物原有的透氣性；噴涂在高壓電網輸電支架以及風力發電扇葉上可防止結冰；噴涂木材表面可實現戶外的防潮、防霉；噴涂電路板上可實現防水、防潮；噴涂在高層建筑物表面可實現自清潔等等。此外，此種材料的生產無排放、無污染。張旭教授課題組已經實現了小試生產制備，實驗室即可制備公斤級產品，取得了目前已知除美國Ultra Ever-dry公司以外全球唯一能夠公斤級制備超雙疏、自清潔涂層的技術，并在一些方面超過該公司產品，例如已經能夠突破超雙疏涂層白色限制，得到各種顏色的超雙疏涂層；能夠對食用油、導熱油、甲苯、氯仿等實現超疏油；通過簡單調整可實現只超疏水但親油，噴涂后的織網可對油水兩相實現快速、簡便的油水分離。該技術已申請四項相關國家發明專利，目前正在積極與相關應用企業合作，推廣該產品的市場應用。二、 項目技術成熟程度已實現實驗室的小試制備（5L反應釜）。三、 技術指標（包括鑒定、知識產權專利、獲獎等情況）噴涂在材料表面對油（食用油、導熱油、甲苯、氯仿等）和水接觸角大于150度，滾動角小于10度，耐受溫度使用溫度范圍可以在-34℃~149℃之間，目前已申請四項國家發明專利。四、 市場前景（應用領域、市場分析等）此種納米涂層模擬荷葉表面結構，具有超疏水、超疏油自清潔性質，利用簡單噴涂可在布料、木材、紙張、金屬、建筑等材料表面，快速形成“荷葉效應”界面，并具有耐紫外線和一定的耐磨性質，具有自清潔、防水、防腐蝕、防凍、減阻、油水分離等作用，在建材、化工、石油、國防軍事、能源等領域具有廣闊的發展空間，是一種極具發展潛力的新材料。在早期，人們對于如何防水、防油一直以來都是熱衷討論的話題，畢竟沒有人會愿意打掃廚房里各種油污，或者自己的手機掉進水里當場報銷損失慘重。各色疏水、疏油涂層幾乎成為人們生活中不可或缺的化學用品，小到手表、雨傘，大到航海航天，都可以找到疏水、疏油涂層的身影。例如:  ? 能源行業我國南北交界地區冬季長出現凍雨現象，結冰對風力發電扇葉、高壓輸電線支架產生很大的影響，該涂層的超疏水的微小滾動角可使材料表面無水存留，避免材料表面結冰。此外，自清潔作用在太陽能電池板上的應用也具有廣闊的空間。? 油水分離我們開發的超雙疏涂層之一超疏水親油涂層噴涂在普通紗網上，普通篩網即可具有油過、水不過的特點。紗網親油，因此油能輕易通過篩網，而織網表面超疏水、極小滾動角，水在織網表面迅速流走，達到油水分離作用。如果在普通瓶子口蒙上該種紗網可在油水混合液撈取，只有油能進入瓶子中（如圖所示）。? 軍事國防噴涂有超雙疏涂層的織物具有自清潔作用，同時涂層滲透到織物中增加了其耐磨性，更為重要的是能夠保證織物的透氣性，因此可制成作戰服、野外帳篷、背包、手套等等戶外用品 。此外超雙疏涂層在防腐、防凍、防潮方面對武器裝備無疑具有最強保護作用。? 日用品超疏水雨衣、雨傘使使用過的雨具，無水積存，直接收納放入背包中；噴涂超疏油涂層的抽油煙機可滴油不沾全部回收；噴涂在廁所衛浴上可有效避免尿垢的產生。? 建筑物自清潔我們開發的超雙疏自清潔涂層具有抗紫外線作用，對戶外墻體具有較強的粘附性，同時開發出彩色超雙疏自清潔涂層，對高層建筑具有自清潔作用。? 防腐、防潮作用我們已經進行了初步的應用嘗試，噴涂超雙疏涂層的金屬在濃酸中具有一定的抗腐蝕作用；由于極小的滾動角，對戶外的金屬制品具有很強的抗腐蝕作用；噴涂在木材表面可達到防腐、防潮的作用。? 船舶行業：如果船體噴涂上超疏水涂層，船只行駛過程中與水的摩擦會大大降低，這樣對燃油就會節省很多，海藻之類吸附在船底的現象也會減少很多，對于船舶的護理會減輕很多工作，其實也是減少成本。船舶方面，目前船只有一半以上的驅動能是被船體與水之間的摩擦消耗掉的。如果能通過特殊涂層在船體表面形成空氣膜，船與水摩擦而造成能耗則能降低10％，因而可以大量節省燃油。一般船舶航行中受到的阻力有3種,即船體運動引起的興波阻力、產生旋渦引起的旋渦阻力以及由于水和船體之間接觸產生的摩擦阻力.在這3種阻力中,對于油船那樣的低速肥大型船舶,摩擦阻力要占全部阻力的80%以上,而對通常的貨船約占70%的比例。因此,降低摩擦阻力是一項重要的技術。 應用在航海以及航天事業，以減小因為液體產生的阻力，達到節能環保且高效轉換動能的效果。? 電子元件行業可以應用在真正防水的電子元件上，或者是需要經常接觸帶腐蝕性液體的工作人員，這款涂層的誕生不得不說是一個福音，例如一些電子原件需要進入到水中、高溫中、冰塊中、油中等一些特殊環境工作，有了超雙疏涂層，就不用擔心了，可有效解決問題。  在電子元件上覆蓋厚度遠比人類頭發直徑小的薄膜涂層后，水無法真正接觸到關鍵電子元件，也就不能對其造成損害。 通信設備其它室內室外設備都可以使用，延長壽命，使用功效不會降低，免受雨水的干擾。  五、 規模與投資需求（資金需求、場地規模、人員等需求）可面談六、 生產設備常規反應釜，無三廢排放；噴涂設備七、 效益分析目前全球唯一生產廠商美國Ultra-ever Dry推出的超疏水涂層價格為：底層涂層約人民幣70萬/噸、表層涂層人民幣140萬/噸。八、 合作方式共同開發市場。九、 項目具體聯系人及聯系方式（包括電子郵箱）聯系人：張旭 博士/教授河北工業大學化工學院高分子科學與工程系天津市紅橋區光榮道8 號E-mail：[email protected]：022-60200443

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一周熱點資訊回顧

產品詳細介紹

東北大學成功開發出以金屬氧化物為原料，鎂熱自蔓延冶金法規模化清潔生產超細粉體的原創技術，并突破了設備產能的局限，打破國外的技術壟斷與封鎖。從方法-產品-裝備的集成創新，先后獲得發明專利12項。實現了超細鈦粉等超細粉體的規模化清潔之輩，目前已進入產業化和推廣應用階段。成功開發亞微米超細鈦粉、鎢粉、鉻粉以及納米無定形硼粉。所制備鈦粉粒度小于1微米，純度大于97.5%；鎢粉粒度小于0.5微米，純度大于99.0%，氧含量低于0.15%；鉻粉粒度小于1微米，純度大于99.0%，氧含量低于0.05%；無定形硼粉粒度小于100納米，純度95.0~97.0%。 項目涉及的產品包括鈦、鎢、鉻、無定形硼粉及硼化物陶瓷粉等超細粉體。鈦、鎢金屬作為一種戰略性金屬材料，是飛機制造、宇宙航天行業所必需的材料，是金屬3D打印的關鍵原材料，對國家安全、國防建設起著至關重要的作用。例如3D打印的適用材料―鈦合金球形粉末，一直是制約3D打印技術發展的關鍵環節，為美、德、英等發達國家壟斷，進口價格高達400萬元－600萬元/噸。超細高純金屬鉻粉是高純靶材的關鍵材料，也是軍工領域的戰略材料之一，售價高達200萬元/噸以上。高活性無定形硼粉廣泛用于火箭燃料助推劑、汽車安全氣囊的觸發劑，美國一直壟斷著其技術，進口價高達千萬元/噸。為此，我國當前優先發展的高技術產業化重點領域指南中將金屬粉體等超細粉體及其材料列為優先發展的高技術產業。本項目涉及的鈦、鎢、鉻、無定形硼粉等超細粉體將瞄準替代進口產品，為國家安全建設提供急需的關鍵原材料。未來5年，3D打印、軍工、航空航天工業的發展，鈦粉、無定形硼粉等超細粉體的需求量將會急劇增加，年需求量在10萬噸以上。若投資建立一條兩百噸~五百噸規模的超細粉體的生產線，其總產值可達2~3億元左右，其利潤可達5000~7000萬元以上。由于該技術及裝備完全是由東北大學所研究開發，在市場上處于領先地位，具有完全的市場主動權，能夠實現快速地持續發展，具有廣闊的發展前景。

成果描述：一種水性環氧磷酸酯乳液涂料，主要組成是環氧磷酸酯樹脂、異氰酸酯固化劑、小分子量環氧磷酸酯乳化劑，通過高速乳化制成水性乳液；再混入顏料、促進劑等配制成涂料。 目前主要應用對象：通過自動沉積工藝在鋼質材料表面進行防腐處理（需要高溫固化）。 優勢：投入成本較低、漆膜防腐性能可以達到360h（耐鹽霧試驗），特別適于異型件的表面防腐處理。市場前景分析：化工市場。與同類成果相比的優勢分析：國內領先。