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本發(fā)明公開了一種具有防靜電性能的碳分子篩吸附劑的制備方法，該方法是以高分子 糠醇樹脂、脲醛樹脂聚合物為原料，經(jīng)過粉碎、細粉碎、成型、碳化、活化和碳沉積調(diào)孔等 工藝，采用本發(fā)明方法制備出用于低濃度瓦斯氣變壓吸附分離 CH4 氣的碳分子篩，該碳分子 篩不僅對 CH4 具有高吸附量，選擇吸附系數(shù)大，強度好，成本低，無污染，而且可以有效防 止低濃度瓦斯氣的爆炸問題。

一、項目進展 創(chuàng)意計劃階段 二、負責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時間 學(xué)號 鄧多多 化學(xué)化工/化學(xué)工程 2018.9/2022.6 201831044104 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 王娜 化學(xué)化工/制藥工程 實驗教師/高級實驗師 環(huán)境功能材料 四、項目簡介 聚乙烯亞胺是一種包含伯胺，仲胺和叔胺的部分支鏈聚合物。本項目根據(jù)聚乙烯亞胺和單寧酸的性質(zhì)，采用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）與超支化聚乙烯亞胺作為紡絲的前體材料，通過靜電紡絲制備納米級纖維膜，再與戊二醛交聯(lián)，使纖維膜具有水不溶性，最后與單寧酸接枝。制備出一種新型纖維膜并用于吸附水中Cr(VI)離子。

一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 離子液體是第一種由離子組成的液態(tài)熔鹽，作為一種新型綠色介質(zhì)或“軟”功能材料可應(yīng)用于分離，催化，材料，新能源，石油化工等諸多領(lǐng)域。本技術(shù)通過利用高效清潔的電離輻射接枝技術(shù)結(jié)合化學(xué)手法相結(jié)合將離子液體牢固化學(xué)鍵合負載到不同的載體上，得到一系列新型固體材料，兼具了離子液體與載體的特征，能夠顯著提升離子液體的利用率，無需引發(fā)劑，接枝產(chǎn)物中不殘留催化劑等優(yōu)點。目前已經(jīng)成功將多種離子液體成功固載到微晶纖維素微球、二氧化硅微球、聚苯乙烯微球等基材，制備出一系列新型吸附分離用途的分離層析樹脂材料。

本發(fā)明公開了一種用于脫汞的廢棄物衍生吸附劑制備方法及產(chǎn)品，屬于城市生活廢棄物資源利用技術(shù)領(lǐng)域。該方法具體為：將含鹵素廢棄物與生物質(zhì)廢棄物混合發(fā)生熱解反應(yīng)，含鹵素廢棄物中的鹵素釋放并固定于生物質(zhì)廢棄物上，生成用于脫汞的廢棄物衍生吸附劑。應(yīng)用本發(fā)明方法，一方面減少含鹵素廢棄物熱解過程中的鹵素釋放，另一方面轉(zhuǎn)化成汞吸附劑上有用的鹵素，實現(xiàn)廢棄物資源化和生成脫汞吸附劑的雙重目的。

本發(fā)明屬于共價有機框架技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種sp<supgt;2</supgt;碳共軛有機框架吸附劑的制備方法及其改性方法，包括將TFPPy、PDAN、三甲苯、1,4?二氧六環(huán)和NaOH水溶液加入石英管中，超聲分散均勻；通過冷凍?泵抽?解凍循環(huán)進行脫氣處理后，在真空密封條件下，于90℃加熱3天；反應(yīng)完成后冷卻至室溫，離心收集沉淀，并依次用水和THF洗滌，隨后在THF中索氏提取2天；最后將產(chǎn)物真空干燥，得到紅色晶體COF材料TFPPy?PDAN。表面氨基修飾方法包括將TFPPy?PDAN加入無水乙醇中反應(yīng)一定時間，然后加入NH<subgt;2</subgt;OH·HCl和N(CH<subgt;2</subgt;CH<subgt;3</subgt;)<subgt;3</subgt;，于85℃下磁力攪拌；并真空干燥，最終得到橘紅色的氨基化修飾COF材料(TFPPy?PDAN?AO)。本發(fā)明中共價有機框架(COF)材料具備優(yōu)良的催化性能和修飾功能，能夠去除水中短鏈全氟化合物。

為克服壓榨法提油率低、蛋白質(zhì)變性嚴重及浸出法毛油精煉繁雜、油品安全質(zhì)量低的問題，自上世紀50年代出現(xiàn)了以水為媒介提取植物油的研究，并發(fā)展出水代法和水酶法，但在大宗油料提油中始終難以工業(yè)化應(yīng)用，其主要問題為水代法提油率低、水酶法用酶量大和缺乏油料亞細胞水平高效粉碎、多相體系大規(guī)模連續(xù)分離的技術(shù)與設(shè)備等。項目組自1988年開展以水為媒介的提油技術(shù)研究，在國家和省科技計劃支持下，相關(guān)技術(shù)與裝備研究取得突破，并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，其中2項鑒定成果達國際領(lǐng)先水平，獲教育部技術(shù)發(fā)明獎二等獎 創(chuàng)新點： （1）革新水酶法提油工藝，大幅降低用酶量和生產(chǎn)成本。傳統(tǒng)水酶法工藝會酶解油料中所有影響水酶法提油的組分，新工藝只酶解影響油脂釋放和乳狀液破除的組分。酶用量（對原料）由原來的1-2%降至0.15%，同時保護了花生等油料中大部分蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能性質(zhì)。 （2）創(chuàng)新和拓展以水為媒介提油的研究思路，提出“水媒法提油技術(shù)”概念。在提取介質(zhì)中加入部分食用乙醇，調(diào)節(jié)提取介質(zhì)極性，減少乳狀液形成和降低后續(xù)破乳與分離的難度，提高清油得率。項目組將此方法定義為乙醇水提法，在油茶籽油（山茶油）提取中實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。2015年以來提出并完善水媒法提油技術(shù)概念，促進技術(shù)應(yīng)用拓展。 （3）突破水媒法加工關(guān)鍵技術(shù)與裝備，實現(xiàn)工業(yè)化油料高效干法粉碎及多相體系連續(xù)分離。研發(fā)了油料亞細胞水平高效干法粉碎設(shè)備，花生經(jīng)此設(shè)備一次粉碎后，平均粒徑接近亞細胞級（21.82 μm），滿足水媒法加工要求。該設(shè)備在茶籽仁和核桃仁粉碎中有同樣效果。提出了“沉降+兩次兩相離心”的組合，研制了高效智能化多相連續(xù)沉降分離器，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線上油、乳狀液、水和渣四相連續(xù)分離。解決了長期限制水媒法產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)和裝備問題。 （4）集成水媒法技術(shù)與裝備，實現(xiàn)水媒法提油及副產(chǎn)物高效回收利用產(chǎn)業(yè)化。建立了日處理花生50噸的水酶法提取花生油和蛋白（肽）、年加工2000噸油茶籽的乙醇水提法提取油茶籽油和茶皂素及年加工1800噸核桃水代法提取核桃油和蛋白的生產(chǎn)線。油和蛋白提取率均分別達到92%和85%以上。水媒法花生油和油茶籽油的3-氯丙醇酯、縮水甘油酯和反式脂肪酸含量遠低于市售品牌油脂。

根據(jù)《中國藥典》規(guī)定，注射用水必須采用蒸餾法進行生產(chǎn)，早期的蒸餾手段都是單效蒸發(fā)，假設(shè)以工業(yè)蒸汽為熱源，理論上生產(chǎn)一噸蒸餾水需要消耗一噸蒸汽。目前普遍采用多效蒸發(fā)的手段生產(chǎn)注射用水，理論上講，生產(chǎn)一噸蒸餾水的生蒸汽消耗量為效數(shù)的倒數(shù)，比如六效蒸發(fā)的理論蒸汽消耗量是 167 公斤，實際消耗量約為 220～230 公斤，目前制藥用水普遍采用 4～7 效蒸發(fā)裝置進行生產(chǎn)。理論上講，增加效數(shù)會減少能量消耗，但效數(shù)超過 7 時，系統(tǒng)構(gòu)成極為復(fù)雜、熱力匹配非常困難，并且受到蒸汽熱源壓力制約。近年來，國外出現(xiàn)了基于蒸汽再壓縮熱泵技術(shù)（MVR）的熱泵蒸發(fā)純水機，也稱熱壓式蒸餾水機產(chǎn)品，該系統(tǒng)本質(zhì)上相當(dāng)于單效蒸發(fā)，利用壓縮機將二次蒸汽加壓升溫后送入熱源側(cè)，將二次蒸汽的冷凝熱釋放給待蒸發(fā)的水，依此循環(huán)往復(fù)維持系統(tǒng)工作。理論上講該系統(tǒng)只需輸入少量的壓縮機機械功便可維持運行，相比于六效蒸發(fā)系統(tǒng)大約可產(chǎn)生 30%的節(jié)能效益。 

1 成果簡介利用我國豐富的鎂資源，依托技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)高附加值的功能性粉體材料是鎂鹽行業(yè)面臨的一個共同課題。本項目通過制備塑料增強材料－堿式硫酸鎂晶須為鎂鹽的高度利用提供一條有價值的處理途徑。此外， 我國是一個塑料生產(chǎn)大國，在塑料產(chǎn)品的深加工及增值方面有很大技術(shù)潛力和市場空間，制備晶須-塑料高性能復(fù)合材料是其中重要的發(fā)展方向之一。 晶須是指以單晶形式生長的形狀類似短纖維，而尺寸遠小于短纖維的針狀單晶體，是一種力學(xué)性能十分優(yōu)異的復(fù)合材料補強增韌劑。堿式硫酸鎂晶須具有輕質(zhì)、高韌、耐磨、耐腐蝕等特性，用其制備的復(fù)合材料具有強度高、比重小的特點，可用于制備高性能晶須－塑料復(fù)合工程材料如高強塑料容器、管材、板材、齒輪、刀具、軸承、滾壓設(shè)備等，也可用于航空航天及汽車行業(yè)，目前國內(nèi)市場需求是 8~10 萬噸/年。目前日本類似產(chǎn)品（堿式硫酸鎂晶須）的售價為 4~6 萬元/噸。2 應(yīng)用說明清華大學(xué)已成功開發(fā)出水熱合成堿式硫酸鎂的實驗室技術(shù)。該項技術(shù)的主要原料為硫酸鎂（ 500~700 元/噸），工藝簡單，所需設(shè)備大多為常規(guī)設(shè)備，成本較低（約 8000 元/噸），具有較強的經(jīng)濟效益和社會效益。  圖1 堿式硫酸鎂晶須形貌3 效益分析按年產(chǎn) 1000 噸中試規(guī)模計，成本： <8000 元/噸， 保守售價:20000 元/噸， 年創(chuàng)產(chǎn)值（萬元）： 1000′20000?10000=2000，年創(chuàng)利稅（萬元）： 1000′(20000-8000)?10000=1200。