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研發(fā)階段/n內(nèi)容簡(jiǎn)介：本項(xiàng)目的研究重點(diǎn)是：超濾膜過濾磁化水能否提高防垢效果。首先，通過實(shí)驗(yàn)研究證明了：超濾膜過濾磁化水能提高防垢效果。在國(guó)內(nèi)首次提出可利用超濾和磁處理的協(xié)同作用解決天然礦泉水生產(chǎn)中的碳酸鈣沉淀問題：天然礦泉水中的無機(jī)鹽沉淀（主要是碳酸鈣）是我國(guó)礦泉水生產(chǎn)中至今未解決的難題，因?yàn)槠渌椒ǎㄈ缁瘜W(xué)法、樹脂軟化法等）都不適用，而我們完全采用純物理方法很適合礦泉水的生產(chǎn)，且附加成本也較低，同時(shí)磁處理還能提高礦泉水的品質(zhì)，故有較高的應(yīng)用價(jià)值。此外，本項(xiàng)目還研究了磁作用的最佳條件：磁作用時(shí)間、飽

蔣偉課題組發(fā)現(xiàn)酰胺內(nèi)修飾分子管能夠穿到聚乙二醇的高分子鏈上，形成一個(gè)像項(xiàng)鏈一樣的多聚假輪烷結(jié)構(gòu)。每個(gè)分子管具有四個(gè)羧酸根，能夠與金屬離子配位。當(dāng)加入銅離子時(shí)，多聚假輪烷就會(huì)通過鏈間配位交聯(lián)，形成一個(gè)不能自由流動(dòng)的水凝膠結(jié)構(gòu)。然而，該水凝膠不穩(wěn)定，又會(huì)逐漸變?yōu)樽杂闪鲃?dòng)的溶液。通過搖動(dòng)，該溶液又能轉(zhuǎn)化為水凝膠。這說明該水凝膠是耗散自組裝的結(jié)果，需要搖動(dòng)產(chǎn)生的剪切力作為燃料（fuel），以維持其結(jié)構(gòu)。通過多種實(shí)驗(yàn)表征手段和計(jì)算化學(xué)，他們揭示了該體系的工作原理：水凝膠的形成是由于剪切力誘導(dǎo)的鏈內(nèi)配位到鏈間配位模式的轉(zhuǎn)化而導(dǎo)致的。 該瞬態(tài)水凝膠具有非常優(yōu)異的拉伸性能，至少能被拉伸至其初始長(zhǎng)度的30倍。在拉伸過程中，分子管能夠在聚乙二醇高分子鏈上“摩擦”滑動(dòng)。這種“分子滑輪”結(jié)構(gòu)有利于耗散拉伸應(yīng)力，故而展現(xiàn)出較好的拉伸性能。此外，該水凝膠還可以在搖動(dòng)條件下實(shí)現(xiàn)快速自修復(fù)。該研究為構(gòu)建耗散自組裝材料提供了新的思路，在智能材料領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。

本發(fā)明公開了一種基于分裂算法的湖泊三維水動(dòng)力-水溫-水質(zhì)模擬預(yù)測(cè)方法。構(gòu)建湖泊三維水動(dòng)力-水溫-水質(zhì)模型，將湖泊離散成若干網(wǎng)格單元，并對(duì)網(wǎng)格采用 Arakawa-C 模式布置變量，基于分裂算法將湖泊三維水動(dòng)力-水溫-水質(zhì)模型中各算子按照其物理波動(dòng)過程的波頻快慢特性進(jìn)行分類，對(duì)低頻慢過程算子采用顯式處理，對(duì)高頻快過程算子采用隱式處理，運(yùn)用分裂算法分步離散求解模型，得到湖泊水域內(nèi)不同位置和時(shí)間的三維流場(chǎng)、水溫和水質(zhì)指標(biāo)濃度。本發(fā)明提出的基于分裂算法的湖泊三維水動(dòng)力-水溫-水質(zhì)模擬預(yù)測(cè)方法能較準(zhǔn)確地反映湖

本發(fā)明公開了一種水液壓壓鑄機(jī)及其液壓系統(tǒng)，壓鑄機(jī)包括定 模座、動(dòng)模座、合模液壓缸、鎖緊螺母液壓缸、鎖模液壓缸、壓射增 壓缸和蓄能器組，定模座和動(dòng)模座通過哥林柱相連，合模液壓缸驅(qū)動(dòng) 動(dòng)模座沿哥林柱移動(dòng)；壓射增壓缸用于完成壓射過程，蓄能器組為各 部件提供動(dòng)力；液壓系統(tǒng)包括動(dòng)力源、壓射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、鎖模系 統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，動(dòng)力源與水箱相連，為各系統(tǒng)提供動(dòng)力；壓射系統(tǒng)、 合模系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的工作介質(zhì)均為水。本發(fā)明采用水介 質(zhì)作為液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)，克服了傳統(tǒng)壓鑄污染的缺陷，同時(shí)將冷 卻系統(tǒng)與主壓射

一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，環(huán)境污染問題日益突出。磺胺類抗生素、酚類等持久性有機(jī)污染物引起的水體污染，二氧化碳與氮氧化物的大量排放產(chǎn)生的氣候變暖與大氣污染，成為當(dāng)前社會(huì)可持續(xù)發(fā)展面臨的重大問題。光催化技術(shù)由于可以直接利用可持續(xù)的太陽能驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)，而成為水/氣環(huán)境凈化和清潔能源利用的理想途徑之一。因此，開發(fā)高性能的光催化劑意義重大。

（專利號(hào)：ZL 201410267868.8） 簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開一種水溶型芯的快速成形系統(tǒng)及成形方法，屬于材料成形技術(shù)領(lǐng)域。該成形系統(tǒng)包括箱體、微滴噴射裝置、混料裝置、鋪料裝置、移動(dòng)加熱裝置、空間加熱裝置、粉料加熱裝置、配液倉、控制器、工作腔體、升降工作臺(tái)以及測(cè)溫探頭。本發(fā)明所提供的成形方法首先建立型芯CAD幾何實(shí)體模型，由微滴噴射裝置按照計(jì)算機(jī)提取的滴液裝置的運(yùn)行軌跡完成所有離散層面的滴液工序，制得水溶型芯。本發(fā)明尤其適用于以可溶性無機(jī)

本發(fā)明公開了一種互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠填充復(fù)合分離膜的制備方法，包括如下步驟：首先，將聚合物膜在第一單體溶液中浸泡，取出后在紫外光下輻照交聯(lián)，得到第一網(wǎng)絡(luò)凝膠復(fù)合分離膜；然后，將第一網(wǎng)絡(luò)凝膠復(fù)合分離膜在第二單體溶液中浸泡，取出后通過熱引發(fā)交聯(lián)，形成互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠填充復(fù)合分離膜。本發(fā)明制備的互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠填充復(fù)合分離膜具有重金屬離子吸附功能，在過濾分離的同時(shí)，可有效吸附水中的重金屬離子。本發(fā)明提供的方法簡(jiǎn)單、高效、易操作、成本低、可工業(yè)化生產(chǎn)，對(duì)銅、鉛、汞、鋅、鎘、鎳等多種重金屬離子具有優(yōu)異的吸附性能，既可用于工業(yè)重金屬污水處理，也可用于生活飲用水中去除重金屬離子。

北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院生物醫(yī)用材料研究室研制開發(fā)的半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體是一種新型醫(yī)用生物材料，可用于人關(guān)節(jié)軟骨的修復(fù)或替代。本項(xiàng)目成果屬國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)，其應(yīng)用和推廣不但會(huì)產(chǎn)生100萬元／年的經(jīng)濟(jì)效益，而且能帶來巨大的社會(huì)效益。利用反復(fù)冷凍－融化法可將聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol，縮寫PVA）水溶液凝膠化而制成聚乙烯醇水凝膠彈性體（PVA hydrogel elastomers, 縮寫PVAHE），由于其PVA結(jié)晶度為50％－60％，因此又稱為半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體。1998年以來，這種人工關(guān)節(jié)軟骨材料通過三次動(dòng)物實(shí)驗(yàn)（共19個(gè)月）表明生物相容性很好，植入材料（PVAHE）周圍組織未產(chǎn)生任何炎性反應(yīng)和退變。2000年6月至2001年10月曾在中國(guó)藥品生物制品檢定所動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行PVAHE生物學(xué)評(píng)價(jià)并通過產(chǎn)品注冊(cè)檢測(cè)。目前，已達(dá)到臨床應(yīng)用的水平。從1996年以來，本項(xiàng)目的研究和研制開發(fā)工作是在北京市自然科學(xué)基金（3962006）、國(guó)家自然科學(xué)基金（59775038）和北京市科技項(xiàng)目合同（954020400）資助下歷時(shí)5年完成的。多年實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和動(dòng)物試驗(yàn)表明，半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體是一種很有產(chǎn)業(yè)化前景的醫(yī)用表面修復(fù)材料，它具有以下特點(diǎn)：（1）潤(rùn)滑性能良好（摩擦系數(shù)0.05，磨損系數(shù)小于10-7mm3/Nm）;（2）充分的吸震能力（含水率70％－80％，多微孔）；（3）很好的生物相客性；（4）彈性大，強(qiáng)度高（壓縮模量14MPa，壓縮強(qiáng)度4MPa）；（5）能與宿主骨（軟骨下骨）牢固連接（界面剪切強(qiáng)度1MPa）。 半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體的結(jié)構(gòu)和性能非常接近于人關(guān)節(jié)軟骨，其主要用途是在矯形外科手術(shù)中用于修復(fù)或替代關(guān)節(jié)軟骨。典型產(chǎn)品為厚度2~3mm的平板狀水凝膠彈性體（白色、不透明、觸感類似于橡膠）。

隨著城市規(guī)模迅速膨脹，淡水資源嚴(yán)重缺乏、工業(yè)廢水處理率低，城市的生態(tài)環(huán)境惡化成為制約城市發(fā)展的主要問題。以北京為例，數(shù)據(jù)顯示目前人均占有用水量不足300 立方米，不及國(guó)際公認(rèn)的缺水下限的1/3，僅為全國(guó)平均水平的1/8。這其中，工業(yè)用水量所占的比重很大。而冷卻水用量占工業(yè)用水的60～65%。因而，解決好冷卻水循環(huán)回用的問題，可以對(duì)城市的發(fā)展帶來促進(jìn)作用。在冷卻水處理中，需要去除水中的鈣鎂等結(jié)垢性離子。這些離子通常是通過水處理劑使之沉淀，再利用固液分離技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。傳統(tǒng)的固液分離技術(shù)（如澄清池等）中存在占地體積大、分離效率低、適用面窄、操作彈性小、對(duì)微細(xì)顆粒無法去除等缺點(diǎn)。由于傳統(tǒng)固液分離技術(shù)缺點(diǎn)較多，人們一直關(guān)注新型分離技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用，因此利用膜實(shí)現(xiàn)的微濾技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。微濾技術(shù)是利用微孔膜本身極小的微孔（孔徑一般為0.1～10 微米）對(duì)顆粒的吸附、截留、篩分等作用進(jìn)行分離。微濾技術(shù)的核心為膜材料的選擇，在眾多的膜材料中，由于聚四氟乙烯(PTFE)不吸水、熔點(diǎn)高(327℃)、使用溫度范圍廣(-200～260℃)，具有不燃性及熱穩(wěn)定性、摩擦系數(shù)小，尤其具有耐化學(xué)性(能耐許多高腐蝕性介質(zhì))、耐氣候性及抗電性等，因此成為國(guó)內(nèi)外表面過濾首選材料。PTFE 膜極低的表面張力可以降低膜污染，并使膜的清洗操作更為簡(jiǎn)便。但PTFE 膜的強(qiáng)疏水性卻限制了其在水溶液體系處理中的應(yīng)用。本技術(shù)基于配位鍵合理論對(duì)常規(guī)的聚四氟乙烯疏水膜進(jìn)行改性，得到親水性聚四氟乙烯膜，用于水處理領(lǐng)域中的微濾技術(shù)，新技術(shù)應(yīng)用前景廣闊。 技術(shù)指標(biāo)：1、過濾后溶液SS<1mg/L；2、可在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化性、強(qiáng)溶劑性條件下應(yīng)用；3、操作壓力0.05～0.15Mpa；4、處理溫度5～150℃；5、處理通量1～1.1m3/m2·hr；6、使用壽命≥1 年。應(yīng)用范圍：可以適用于工廠循環(huán)水處理、污水處理及其它涉及固液分離過濾技術(shù)的領(lǐng)域。市場(chǎng)分析：隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)、各項(xiàng)環(huán)保制度規(guī)定的日益嚴(yán)格、水資源的嚴(yán)重缺乏，對(duì)工業(yè)及生活廢水的資源化處理已成為當(dāng)務(wù)之急，尤其是對(duì)于工業(yè)廢水的處理迫在眉睫。而本工藝具有過程簡(jiǎn)單易行、能耗低、分離速度快、分離效率高、使用周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此，本項(xiàng)目具有廣泛市場(chǎng)應(yīng)用前景。效益分析：利用本技術(shù)改性的親水聚四氟乙烯膜，成本較低，整個(gè)處理工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，操作成本低，與傳統(tǒng)技術(shù)相比能耗大大降低，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

其他成果/n一種地表水的水處理系統(tǒng)及水處理方法。該水處理系統(tǒng)包括：電絮凝裝置、超濾膜分離裝置和混合液內(nèi)回流單元；所述電絮凝裝置和所述超濾膜分離裝置連通，所述混合液內(nèi)回流單元設(shè)置于所述電絮凝裝置和所述超濾膜分離裝置之間。本發(fā)明的水處理方法：采用電絮凝?超濾耦合并輔以混合液內(nèi)回流去除地表水體中有機(jī)污染物，使處理后的出水能滿足我國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749?2006)要求，該工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有機(jī)污染物去除比例高，超濾膜的膜裝置運(yùn)行壓力損失小、膜通量衰減速度低、膜組件反洗頻率低。