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本發(fā)明公開(kāi)了一種荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物均質(zhì)滲透汽化膜的制備方法，主要包括以下步驟：(1)通過(guò)調(diào)節(jié)陽(yáng)離子聚電解質(zhì)溶液pH值，使其帶有的氨基部分質(zhì)子化，與陰離子聚電解質(zhì)絡(luò)合，得到荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物；(2)將荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物加入一元酸溶液中，配制荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物分散液；(3)將荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物分散液涂刮于聚砜超濾膜上，烘干得到荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物均質(zhì)滲透汽化膜，用于有機(jī)物脫水。利用該方法制備的滲透汽化膜，在60℃下，分離質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70％水異丙醇溶液時(shí)，通量可達(dá)8100-9700gm-2h-1，透過(guò)液中水質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)96.4-99.3％。因此，所制備的荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物均質(zhì)滲透汽化膜具有高分離選擇性和高耐水性。

近日，我校含氟新材料研究所肖強(qiáng)研究員與國(guó)際著名膜科學(xué)家、美國(guó)工程院院士M. Tsapatsis教授團(tuán)隊(duì)合作，在國(guó)際頂級(jí)刊物《Nature Materials》上以全文（Article）形式發(fā)表了題為“One-dimensional intergrowths in two-dimensional zeolite nanosheets and their effect on ultraselective transport”的研究論文，并同刊得到了國(guó)際頂尖科學(xué)家J. Caro教授和J. Kärger教授的推薦點(diǎn)評(píng)。  工業(yè)中混合物的分離約占到整個(gè)世界總能耗的10~15%，發(fā)展低能耗的工業(yè)分離過(guò)程始終是科技界的重要使命。沸石分子篩膜以其多孔性、耐溶脹、分子篩分等特性，在溶劑除水和氣體分離方面展現(xiàn)了很好的分離效率，取得了重要應(yīng)用。采用沸石分子篩膜對(duì)沸點(diǎn)相近的烴類(lèi)（如二甲苯）異構(gòu)體進(jìn)行分離，有望在大幅降低能耗的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高效分離，一直是科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界的研究熱點(diǎn)。MFI型沸石分子篩是一種廣泛應(yīng)用的催化劑和吸附劑，其孔徑介于對(duì)二甲苯（PX）和鄰二甲苯（OX）之間，非常適合二甲苯異構(gòu)體的分離。  對(duì)二甲苯（PX）是聚酯工業(yè)的重要原料，廣泛應(yīng)用于纖維、膠片、薄膜、樹(shù)脂和飲料等食用品包裝的生產(chǎn)，是芳烴產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)化工原料。高性能MFI沸石膜的成功研發(fā)有望大幅降低二甲苯異構(gòu)體混合物的分離能耗，對(duì)PX行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。  團(tuán)隊(duì)前期研究結(jié)果表明，通過(guò)剝離多層MFI沸石（ML-MFI）可以制得開(kāi)孔、可分散的二維（2D）MFI納米片，將其沉積在載體上直接制備了具有異構(gòu)體分離性能的MFI沸石膜。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)2D MFI納米片做了進(jìn)一步電子顯微學(xué)研究，首次在2D MFI納米片上發(fā)現(xiàn)了共生的一維（1D）MEL沸石，通過(guò)計(jì)算模擬表明2D MFI中的1D MEL具有更剛性的孔結(jié)構(gòu)，能產(chǎn)生更高的選擇性。以此為指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)上制備了MFI沸石膜，對(duì)非稀釋等摩爾的對(duì)/鄰二甲苯混合物分離顯示了前所未有的分離性能，在300℃下，PX通量達(dá)到0.5×10-3 mol m-2 s-1，分離因子為60，創(chuàng)造了新的世界記錄，極大地推動(dòng)了MFI沸石膜的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的界面蒸發(fā)是一種綠色環(huán)保、可再生、有前途的用于海水淡化和廢水凈化的新方法，可以長(zhǎng)期且有效的解決淡水資源短缺的問(wèn)題。本科技創(chuàng)新成果為一種太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的基于納米復(fù)合光熱膜的海水淡化 / 廢水凈化裝置。通過(guò)調(diào)整納米復(fù)合光熱膜的相比例等因素，實(shí)現(xiàn)光熱膜的選擇與滲透率的平衡。納米復(fù)合有利于形成多層微孔結(jié)構(gòu)，促使光在膜內(nèi)部發(fā)生多次內(nèi)反射，并可以為蒸發(fā)提供足夠的水輸運(yùn)通道。納米復(fù)合光熱膜具有協(xié)同效應(yīng)，既可以實(shí)現(xiàn)高的水蒸發(fā)速率和蒸發(fā)率，又對(duì)有機(jī)染料、鹽離子以及重金屬離子等具有高的去除率。

（專(zhuān)利號(hào)：ZL 201510680106.5） 簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開(kāi)了一種用Bi/Mo/Co/La/Fe五組分復(fù)合氧化物催化劑移動(dòng)床合成1,3?丁二烯的方法，屬于化學(xué)化工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將制備好的五組分復(fù)合氧化物催化劑置于移動(dòng)床反應(yīng)器中，并將混合氣導(dǎo)入反應(yīng)器中，保持一定空速和催化劑床層溫度進(jìn)行反應(yīng)，得到1,3?丁二烯產(chǎn)物，反應(yīng)催化劑逐漸移動(dòng)至再生反應(yīng)器，并向移動(dòng)床反應(yīng)器中補(bǔ)充新鮮催化劑。本發(fā)明采用Bi、Mo、Co、La、Fe和去離子水按照一定摩爾比配置，堿液調(diào)節(jié)pH值，經(jīng)濃縮、過(guò)濾、干燥、焙燒、冷卻后，再通過(guò)研磨、篩分得到Bi/Mo/Co/La/Fe。與傳統(tǒng)的工藝不同的是：根據(jù)本發(fā)明，調(diào)節(jié)催化劑中金屬Co、La、Fe的含量就可以制得用于1,3?丁二烯制備工藝的高活性、高選擇性五組分復(fù)合氧化物催化劑。

（專(zhuān)利號(hào)：ZL 201510685135.0） 簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開(kāi)了一種用Bi/Mo/Co/Ce/Fe五組分復(fù)合氧化物催化劑移動(dòng)床合成1,3?丁二烯的方法，屬于化學(xué)化工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將制備好的五組分復(fù)合氧化物催化劑置于移動(dòng)床反應(yīng)器中，并將混合氣導(dǎo)入反應(yīng)器中，保持一定空速和催化劑床層溫度進(jìn)行反應(yīng)，得到1,3?丁二烯產(chǎn)物，反應(yīng)催化劑逐漸移動(dòng)至再生反應(yīng)器，并向移動(dòng)床反應(yīng)器中補(bǔ)充新鮮催化劑。本發(fā)明采用Bi、Mo、Co、Ce、Fe和去離子水按照一定摩爾比配置，堿液調(diào)節(jié)pH值，經(jīng)濃縮、過(guò)濾、干燥、焙燒、冷卻后，再通過(guò)研磨、篩分得到Bi/Mo/Co/Ce/Fe。與傳統(tǒng)的工藝不同的是：根據(jù)本發(fā)明，調(diào)節(jié)催化劑中金屬Co、Ce、Fe的含量就可以制得用于1,3?丁二烯制備工藝的高活性、高選擇性五組分復(fù)合氧化物催化劑。

本發(fā)明屬于氣敏膜合成技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于微 滴預(yù)混和轉(zhuǎn)印的氣敏膜的并行合成裝置及合成方法，該氣敏膜并行合 成裝置包括限位載物臺(tái)、控制模塊、三維滑臺(tái)、微滴預(yù)混模塊和微滴 轉(zhuǎn)印模塊，微滴預(yù)混模塊采用陣列蠕動(dòng)泵和陣列微滴針頭相結(jié)合來(lái)實(shí) 現(xiàn)氣敏原材料預(yù)混，微滴轉(zhuǎn)印模塊采用氣密自動(dòng)微量進(jìn)樣器、圖像定 位攝像頭和預(yù)制定位膜的基片共同協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)印過(guò)程中的定量微滴和 氣敏膜的精準(zhǔn)定位定形。本發(fā)明還公開(kāi)了氣敏膜的制備方法。

本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)機(jī)納米雜化荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物滲透汽化膜的制備方法。配制無(wú)機(jī)納米粒子雜化的陰離子聚電解質(zhì)水溶液；配制pH為5.8-10.0的陽(yáng)離子聚電解質(zhì)水溶液；將無(wú)機(jī)納米粒子雜化的陰離子聚電解質(zhì)水溶液滴加入陽(yáng)離子聚電解質(zhì)水溶液中，得到無(wú)機(jī)納米雜化的荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物；將絡(luò)合物分散在一元酸水溶液中，經(jīng)過(guò)濾，靜置脫泡后，用刮膜刀將其涂覆于聚砜超濾膜上，烘干后得到無(wú)機(jī)納米雜化荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物滲透汽化膜。通過(guò)摻雜不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的無(wú)機(jī)納米粒子以及調(diào)節(jié)陽(yáng)離子聚電解質(zhì)溶液的pH值可得到不同組成的無(wú)機(jī)納米雜化荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物。制備的無(wú)機(jī)納米雜化荷正電聚電解質(zhì)絡(luò)合物滲透汽化膜具有優(yōu)異分離性能和高穩(wěn)定性。

膜技術(shù)特別是超濾膜技術(shù)廣泛應(yīng)用到海水和水體凈化、化工分離、醫(yī)藥和食 品等領(lǐng)域。但是，目前的膜材料耐污染能力和選擇性均有限，且成本高，限制了 膜技術(shù)的廣泛應(yīng)用。該技術(shù)通過(guò)酸化 ZrxSi1-x O2 /Al2O3 功能材料的制備、在多孔支 撐體表面組裝成自組裝膜和集成設(shè)備后具有親水、耐污染、選擇性吸附和凈化的 性能，可廣泛用于海水淡化預(yù)處理、含油海水和污水的凈化等，并已進(jìn)行了 200 升/小時(shí)自組裝膜集成設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，完全可以產(chǎn)業(yè)化。 該技術(shù)通過(guò)酸化 ZrxSi1-x O2 /Al2O3 功能材料的制備、在多孔支撐體表面組裝成自組 裝膜和集成設(shè)備，該自組裝膜集成設(shè)備對(duì)海水和含油海水凈化后可以分別達(dá)到碎 屑巖油藏注水 A3 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(SY/T 5329-94)和天津市污水綜合排放 1 級(jí)標(biāo)準(zhǔn) (DB12/356—2008)，以及海水淡化反滲透膜的進(jìn)水(濁度≤0.3NTU, SDI≤4)和向環(huán)境 排放及回用的要求(固體懸浮物≤3mg/L，油含量≤8mg/L，COD≤50mg/L)，在 0.1Mpa 壓力下的通量大于 500L/m2h，凈化 1 噸海水的成本約 0.2-0.3 元人民幣，成本低， 可進(jìn)行重復(fù)利用，可代替目前使用的聚合物超濾膜裝置（1.7－2 元，材料無(wú)法回 收利用，通量低）。 成果水平：國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，2 項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利 市場(chǎng)分析及前景：該技術(shù)研制的自組裝膜和集成設(shè)備已經(jīng)進(jìn)行了 200 升/小時(shí)自 組裝膜集成設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，完全可以進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。年產(chǎn) 100 噸酸化 ZrxSi1-x O2 /Al2O3功能材料需要投資 500 萬(wàn)元人民幣（包括固定資產(chǎn)和流動(dòng)資金），可制造處 理 200 萬(wàn)噸水的自組裝膜集成設(shè)備，需要員工 10-15 人，年利潤(rùn)大約在 1000 萬(wàn) 人民幣。1 噸酸化 ZrxSi1-x O2 /Al2O3功能材料組成自組裝膜后可處理含油海水 2 萬(wàn)噸，核 處理 1 噸含油海水需 0.2-0.3 元人民幣。 主要技術(shù)指標(biāo)：該自組裝膜集成設(shè)備對(duì)海水和含油海水凈化后可以分別達(dá)到碎屑 巖油藏注水 A3 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(SY/T 5329-94)和天津市污水綜合排放 1 級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 150天津大學(xué)科技成果選編 (DB12/356—2008)。 合作方式：融資 1000 萬(wàn)