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關于超高通量分離膜的研究成果
納米孔道的離子輸運現(xiàn)象是材料科學和生物物理等領域研究的熱點。當納米孔道的尺度達到納米即接近分子大小時，將會出現(xiàn)許多奇異的輸運現(xiàn)象。研究這些輸運現(xiàn)象對于了解細胞膜離子通道機制，制備新型高效分離設備淡化海水、處理污水，探索新型DNA測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構堅韌富有柔性并且可以高效大規(guī)模制備的優(yōu)點，但是由于已沿用六十多年的傳統(tǒng)化學蝕刻制備法不便可靠控制蝕刻速率，無法達到亞納米尺度。劉峰和王宇鋼課題組基于多年來核徑跡納米孔研究工作的基礎（JACS，2008,2009；AFM, 2010,2011; EES, 2011等），首次通過高能重離子轟擊高分子膜并進行充分紫外線照射，不進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，比如陰陽離子選擇性高達108，但導通量離實際應用尚有一定距離。事實上，選擇性和通量對于所有離子分離膜都是一對難以調(diào)和的矛盾。2017年《Science》專門就此發(fā)表題為“Maximizing the right stuff: The trade-off between membrane permeability and selectivity”的長篇評述文章，指出分離膜研究的正確方向是要同時具有高選擇性和高通量。通過優(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，將離子的輸運率提高了3個數(shù)量級 （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，他們還建立了高分子納米孔模型并通過分子動力學模擬揭示，一方面由于孔的半徑在0.5納米左右極大減少了脫水勢壘的阻礙從而極大提高了輸運量，同時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）。 這項研究揭示了納米孔道的離子輸運新機制，并且為突破高選擇性和高輸運率的矛盾提供了新的思路。通過該方法所制備的高分子膜在過濾重金屬元素的水凈化，制備新型電池等方面也有重要應用價值。
北京大學
2021-04-11
一種復合正滲透膜的制備方法
本發(fā)明公開了一種復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，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相溶液接觸使得基 膜表面發(fā)生界面聚合反應，即獲得所需復合正滲透膜。本發(fā)明通過引 入含有二胺和硅氧烷結構的含硅脂肪二胺改善了制備所得的復合正滲 透膜的性能，氨基作為活性基團參加界面聚合反應，而硅氧烷極易水 解，硅氧基轉變成親水性的羥基，復合正滲透膜的滲透性、親
華中科技大學
2021-01-12
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膜法中成藥制備新工藝技術
本成果采用陶瓷超微濾膜、納濾膜等分離技術的單項或者集成設計方法，替代中藥傳統(tǒng)的醇沉工藝和多效蒸發(fā)工藝，實現(xiàn)中藥組分的純化和濃縮。關鍵之一在于根據(jù)中藥浸提液的構成，優(yōu)化設計和生產(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專利技術，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、消除溶劑對環(huán)境的污染。
南京工業(yè)大學
2021-01-12
造紙廢水近零排放膜集成工藝
造紙工業(yè)在我國國民經(jīng)濟中占有重要地位，但屬于高物耗、高能耗的污染大戶，廢水排放量占全國工業(yè)廢水排放量的17%以上。實現(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。本項目技術采用膜集成技術實現(xiàn)了造紙尾水的凈化處理，實現(xiàn)了水的分級回用，項目已經(jīng)建成萬噸級工程2項，經(jīng)濟效益好。
南京工業(yè)大學
2021-01-12
膜法養(yǎng)殖廢水/農(nóng)村污水處理技術
膜技術與生物處理技術相結合的膜生物反應器（MBR）處理工藝作為一種新的污水處理與回用技術，正日益受到國內(nèi)外的廣泛關注。MBR 由膜組件和生物反應器組成，可利用生物反應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濾截留性能，將大分子物質及活性污泥截留在反應器內(nèi)，具有優(yōu)越的固液分離能力。MBR 使污泥被截留，反應器內(nèi)污泥濃度升高，停留時間變長，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，實現(xiàn)了水力停留時間和污泥停留時間的分離和在實際中的分開控制，提高了生物反應
南京工業(yè)大學
2021-01-12
超硬耐高溫抗氧化納米多層膜材料
表面涂層技術是改善材料性能的有效技術之一，在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。將涂層與基體材料的優(yōu)良性能相結合可以有效降低材料的磨損，提高材料的強度，提高材料的高溫抗氧化性等性能。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術的發(fā)展，傳統(tǒng)TiN、CrN等單一涂層材料難易滿足其需要，通過復合單層材料而成的納米多層膜涂層擁有單層材料無法比擬的綜合性能而越來越被重視，成為了一種具有廣闊應用前景的材料，具有重大的應用和經(jīng)濟價值。
廈門大學
2021-01-12
離子交換性能的膜材料及其應用
本發(fā)明公開了一種離子交換性能的膜材料，該膜材料為致密結構或微孔結構，由具有離子交換性能的高聚物和非離子交換性能的高聚物共混而成，其中離子交換性能的高聚物和非離子交換性能的高聚物之間的質量比為5％/95％～95％/5％。本發(fā)明還公開了這種膜材料在陰離子和陽離子的分離和回收的膜萃取方面、在脫除氣體中的水蒸氣方面和在非壓力推動正滲透過程中對水體系的脫鹽方面的應用。本發(fā)明的膜材料擺脫了支撐液膜的支撐的概念，其化學穩(wěn)定性高，對離子的傳質阻力低。該材料不僅在液膜離子分離過程中提供長期穩(wěn)定性，而且在其他諸多分離領域中找到應用點。
南京工業(yè)大學
2021-04-13
膜法中成藥制備新工藝技術
采用陶瓷超微濾膜、納濾膜等分離技術替代傳統(tǒng)的醇沉發(fā)，不但減少了藥物有效成分損失、提高產(chǎn)品質量，而且縮短了生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本，并易于工業(yè)化放大。技術指標：本技術具有我國資源特色，在國內(nèi)外均屬首創(chuàng)，形成了具有我國自主知識產(chǎn)權的成套技術與裝備。可根據(jù)中藥廠需要，提供不同提取工藝及裝備，該成果已有20多個工業(yè)化成功應用案例。例如在敖東制藥公司，采用陶瓷膜技術進行血符口服液的生產(chǎn)，與傳統(tǒng)的醇沉工藝相比，節(jié)約乙醇消耗70%以上，生產(chǎn)周期節(jié)約30%。
南京工業(yè)大學
2021-04-13
綠色環(huán)保型化學轉化膜的制備
目前我國每年的鋼鐵產(chǎn)量已高達億噸，但其中卻有 30%由于腐蝕而白白損 失掉。據(jù)初步統(tǒng)計，我國每年因金屬腐蝕造成的經(jīng)濟損失約占當年國民生產(chǎn)總 值的 4%。涂層（涂裝）體系由金屬表面的預處理層（即化學轉化膜）與防護性 的有機涂層組成，其中化學轉化膜是金屬表面處理領域不可缺少的一道工序， 其一是為基體提供短期的防護性能，更重要的則是為基體與后續(xù)涂層間提供良 好的結合力。目前工業(yè)上對鋼鐵件及鋁（合金）（涉及到汽車、家電，機械制 造等多個行業(yè)）分別采用磷酸鹽轉化處理（磷化）與鉻酸鹽鈍化處理得到相應 的化學轉化層，然而，磷化工藝因沉渣廢液的排放對生態(tài)環(huán)境造成富磷污染而 逐漸被淘汰；為此，發(fā)展環(huán)境友好型的金屬表面預處理層技術取代應用廣泛但 污染環(huán)境的磷化工藝已迫在眉睫。
山東大學
2021-04-13
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便攜式自動化小棚卷膜機
本發(fā)明提供一種便攜式自動化小棚卷膜機，它可以解決現(xiàn)有技術存在的卷膜換模效率低下且操作過程復雜、動力供應單一和設備移動調(diào)整困難等問題。技術方案是，它包括機械支撐部分、卷膜輥、導向輥、清理刷、自鎖移動部分、電動機和皮帶輪傳動部分等。本發(fā)明是一種利用快速拆卸式卷膜輥和導向輥、清理刷、皮帶輪、自鎖移動輪（自鎖移動部分）及萬向輪實現(xiàn)卷膜輥的快速拆裝、塑料膜的清理和卷膜機移動的裝置。
青島農(nóng)業(yè)大學
2021-01-12