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傳統(tǒng)的電解工業(yè)（電解水、氯堿工業(yè)）陰、陽(yáng)極會(huì)同時(shí)產(chǎn)生兩種氣體，一般采用離子交換膜防止兩種氣體的混合，避免爆炸性混合氣體的產(chǎn)生。離子交換膜的使用增加了電解的成本，此外膜內(nèi)阻也增加了電解的能耗。且由于陽(yáng)極和陰極室的氣體壓力必須通過(guò)穩(wěn)定的電源輸入保持平衡，很難利用風(fēng)能和太陽(yáng)能等不穩(wěn)定的可持續(xù)能源來(lái)直接為離子膜電解池供電。另一方面，電解池中的高壓氣體和陽(yáng)極氧化過(guò)程的中間產(chǎn)物也會(huì)加劇膜的老化降解，近一步增加電解成本。基于電池電極的分步法無(wú)膜電解技術(shù)有望為電池電極反應(yīng)推出一個(gè)新的研究方向，隨著電池工業(yè)迅速發(fā)展，電池電極的制備已經(jīng)非常成熟，分步法電解技術(shù)很容易利用現(xiàn)有的商業(yè)化電極實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

膜生物反應(yīng)器(MBR)是膜分離技術(shù)與生物處理方法的高效結(jié)合，其起源是用膜分離技術(shù)取代活性污泥法中的二沉池，進(jìn)行固液分離，經(jīng)過(guò)一系列研究和改進(jìn)后，膜生物反應(yīng)器(MBR)可直接達(dá)到處理出水回用的目的，并且具有污水三級(jí)傳統(tǒng)工藝無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)： 1、微生物數(shù)量高于常規(guī)生物處理2～5倍，處理程度高，中空纖維膜孔徑0.2μm，能高效進(jìn)行固液分離，出水懸浮物濃度和濁度接近于零，細(xì)菌總數(shù)接近于零，可直接用于回用目的。 2、處理工藝簡(jiǎn)單可靠，構(gòu)筑物少，可大規(guī)模節(jié)省占地面積和征地費(fèi)用，降低水處理投資，占地面積約為常規(guī)二級(jí)處理加深度處理工藝的1/4～1/10。 3、污泥齡長(zhǎng)，污泥產(chǎn)量低，除無(wú)機(jī)顆粒物外，基本無(wú)剩余污泥排放，由于不投加化學(xué)藥劑，所以不產(chǎn)生化學(xué)污泥。 4、出水水質(zhì)優(yōu)良，各項(xiàng)指標(biāo)低于國(guó)家污水回用有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，且不受進(jìn)水水質(zhì)影響。 5、自動(dòng)化程度高，利用PLC進(jìn)行控制，不需設(shè)置專(zhuān)人管理，人員經(jīng)短期培訓(xùn)就能操作，維護(hù)工作量小。一、MBR-X系列膜生物反應(yīng)器進(jìn)水處理出水水質(zhì)比較 1.進(jìn)水水質(zhì)：(對(duì)于高濃度有機(jī)廢水可采用在MBR反應(yīng)器前增加預(yù)處理措施) CODcr＜500mg/L               BOD5＜300mg/L SS＜300mg/L                 NH4+-N＜40mg/L 2.出水水質(zhì)： CODcr＜20mg/L                BOD5＜5mg/L SS=0mg/L                    NH4+-N＜1mg/L 濁度＜1NTU                  細(xì)菌總數(shù)＜20個(gè)mg/L 大腸桿菌數(shù)未檢出二、MBR-X系列膜生物反應(yīng)器適用范圍 1．生活污水                       2.工業(yè)污水①城市生活污水             　 ①食品工業(yè)廢水      ②賓館、辦公樓污水 ②印染工業(yè)廢水 ③工礦企業(yè)生活污水 ③制藥工業(yè)廢水 ④公廁糞便水 ④石油化工廢水 ⑤洗車(chē)業(yè)廢水 ⑤造紙工業(yè)廢水 ⑥垃圾滲透液等                           　⑦焦炭或煤氣含酚工業(yè)廢水

本發(fā)明涉及一種塑性絲膠蛋白膜的制備方法。目前還沒(méi)有一種工藝簡(jiǎn)單、制備條件溫和、無(wú)有毒化交聯(lián)劑、有較好的力學(xué)性能的塑性絲膠蛋白膜的制備方法。本發(fā)明的特點(diǎn)在于：依次包括如下步驟：（1）將蠶絲蛋白原料置于濃度為7-11mol/L的LiBr溶液中，于30-100℃的條件下溶解處理0.25-15min，得到不溶膠狀物；（2）將步驟（1）中得到的不溶膠狀物取出，用蒸餾水洗滌數(shù)次，除去不溶膠狀物中的LiBr分子，得到絲膠蛋白膠體；（3）將步驟（2）中得到的絲膠蛋白膠攤開(kāi)鋪平，干燥后制得塑性絲膠蛋白膜。本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單、制備條件溫和、不添加任何化學(xué)交聯(lián)劑而獲得具有較好力學(xué)性能的塑性絲膠蛋白膜。

"表面涂層技術(shù)是改善材料性能的有效技術(shù)之一，在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。將涂層與基體材料的優(yōu)良性能相結(jié)合可以有效降低材料的磨損，提高材料的強(qiáng)度，提高材料的高溫抗氧化性等性能。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)TiN、CrN等單一涂層材料難易滿(mǎn)足其需要，通過(guò)復(fù)合單層材料而成的納米多層膜涂層擁有單層材料無(wú)法比擬的綜合性能而越來(lái)越被重視，成為了一種具有廣闊應(yīng)用前景的材料，具有重大的應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 技術(shù)特點(diǎn)：該項(xiàng)目制備出了異結(jié)構(gòu)TiAlSiN/Si3N4、CrAlSiN/Si3N4納米多層膜及同結(jié)構(gòu)TiCrAlN/TiAlN納米多層膜，其硬度可超過(guò)36 Gpa，抗氧化溫度超過(guò)了800℃；可以根據(jù)實(shí)際性能需求選擇單層材料制備具有特殊性能的納米多層膜涂層材料。 "

納米孔道的離子輸運(yùn)現(xiàn)象是材料科學(xué)和生物物理等領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。當(dāng)納米孔道的尺度達(dá)到納米即接近分子大小時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)許多奇異的輸運(yùn)現(xiàn)象。研究這些輸運(yùn)現(xiàn)象對(duì)于了解細(xì)胞膜離子通道機(jī)制，制備新型高效分離設(shè)備淡化海水、處理污水，探索新型DNA測(cè)序方法等都有重要意義。基于核徑跡高分子膜制備的納米孔具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)韌富有柔性并且可以高效大規(guī)模制備的優(yōu)點(diǎn)，但是由于已沿用六十多年的傳統(tǒng)化學(xué)蝕刻制備法不便可靠控制蝕刻速率，無(wú)法達(dá)到亞納米尺度。劉峰和王宇鋼課題組基于多年來(lái)核徑跡納米孔研究工作的基礎(chǔ)（JACS，2008,2009；AFM, 2010,2011; EES, 2011等），首次通過(guò)高能重離子轟擊高分子膜并進(jìn)行充分紫外線照射，不進(jìn)行蝕刻而成功制備亞納米尺度的核孔膜 （Qi Wen, et al., Advanced Functional Materials，2016, Cover Highlights)。該膜具有超高離子選擇性，比如陰陽(yáng)離子選擇性高達(dá)108，但導(dǎo)通量離實(shí)際應(yīng)用尚有一定距離。事實(shí)上，選擇性和通量對(duì)于所有離子分離膜都是一對(duì)難以調(diào)和的矛盾。2017年《Science》專(zhuān)門(mén)就此發(fā)表題為“Maximizing the right stuff: The trade-off between membrane permeability and selectivity”的長(zhǎng)篇評(píng)述文章，指出分離膜研究的正確方向是要同時(shí)具有高選擇性和高通量。通過(guò)優(yōu)選高分子膜并利用新的制備工藝，劉峰、王宇鋼課題組所獲得的新型納米尺度核孔膜，在保持堿金屬離子與重金屬離子高選擇性的同時(shí)，將離子的輸運(yùn)率提高了3個(gè)數(shù)量級(jí) （圖A）。 這種納米核孔膜的優(yōu)異分離性能突破了傳統(tǒng)的分離膜和氧化石墨烯等新型分離膜的局限 （圖B）。與此同時(shí)，他們還建立了高分子納米孔模型并通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬揭示，一方面由于孔的半徑在0.5納米左右極大減少了脫水勢(shì)壘的阻礙從而極大提高了輸運(yùn)量，同時(shí)由于部分脫水的離子和表面吸附的電荷之間的相互作用而保持了高選擇性 （圖C）。 這項(xiàng)研究揭示了納米孔道的離子輸運(yùn)新機(jī)制，并且為突破高選擇性和高輸運(yùn)率的矛盾提供了新的思路。通過(guò)該方法所制備的高分子膜在過(guò)濾重金屬元素的水凈化，制備新型電池等方面也有重要應(yīng)用價(jià)值。

本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合正滲透膜的制備方法，用含硅脂肪二胺 部分取代多元胺作為水溶液的溶質(zhì)，先將基膜在水溶液中充分浸泡后 取出并除去表面水分，再將基膜的其中一面與有機(jī)相溶液接觸使得基 膜表面發(fā)生界面聚合反應(yīng)，即獲得所需復(fù)合正滲透膜。本發(fā)明通過(guò)引 入含有二胺和硅氧烷結(jié)構(gòu)的含硅脂肪二胺改善了制備所得的復(fù)合正滲 透膜的性能，氨基作為活性基團(tuán)參加界面聚合反應(yīng)，而硅氧烷極易水 解，硅氧基轉(zhuǎn)變成親水性的羥基，復(fù)合正滲透膜的滲透性、親

本成果采用陶瓷超微濾膜、納濾膜等分離技術(shù)的單項(xiàng)或者集成設(shè)計(jì)方法，替代中藥傳統(tǒng)的醇沉工藝和多效蒸發(fā)工藝，實(shí)現(xiàn)中藥組分的純化和濃縮。關(guān)鍵之一在于根據(jù)中藥浸提液的構(gòu)成，優(yōu)化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)陶瓷膜元件，優(yōu)選必要的高分子超濾膜或者納濾膜。所生產(chǎn)的膜分離裝置采用了多項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)，能提高有效組分得率和產(chǎn)品液的澄清度，降低原材料成本，高效節(jié)能、顯著降低廢液排放量、消除溶劑對(duì)環(huán)境的污染。

造紙工業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，但屬于高物耗、高能耗的污染大戶(hù)，廢水排放量占全國(guó)工業(yè)廢水排放量的17%以上。實(shí)現(xiàn)廢水綜合治理，減少尾水排放量，已成為造紙行業(yè)發(fā)展迫切。本項(xiàng)目技術(shù)采用膜集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)了造紙尾水的凈化處理，實(shí)現(xiàn)了水的分級(jí)回用，項(xiàng)目已經(jīng)建成萬(wàn)噸級(jí)工程2項(xiàng)，經(jīng)濟(jì)效益好。

膜技術(shù)與生物處理技術(shù)相結(jié)合的膜生物反應(yīng)器（MBR）處理工藝作為一種新的污水處理與回用技術(shù)，正日益受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。MBR 由膜組件和生物反應(yīng)器組成，可利用生物反應(yīng)器中微生物的降解作用去除廢水中的污染物，并在外界壓力作用下使用膜組件的高效過(guò)濾截留性能，將大分子物質(zhì)及活性污泥截留在反應(yīng)器內(nèi)，具有優(yōu)越的固液分離能力。MBR 使污泥被截留，反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度升高，停留時(shí)間變長(zhǎng)，解決了傳統(tǒng)活性污泥生物處理法中活性污泥沉降性能差的不足，實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間和污泥停留時(shí)間的分離和在實(shí)際中的分開(kāi)控制，提高了生物反應(yīng)

表面涂層技術(shù)是改善材料性能的有效技術(shù)之一，在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。將涂層與基體材料的優(yōu)良性能相結(jié)合可以有效降低材料的磨損，提高材料的強(qiáng)度，提高材料的高溫抗氧化性等性能。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)TiN、CrN等單一涂層材料難易滿(mǎn)足其需要，通過(guò)復(fù)合單層材料而成的納米多層膜涂層擁有單層材料無(wú)法比擬的綜合性能而越來(lái)越被重視，成為了一種具有廣闊應(yīng)用前景的材料，具有重大的應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。