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項目成果/簡介: 針對現(xiàn)有血液凈化材料的血液相容性不理想、臨床使用時需不斷加入抗凝劑這一 問題，提出類肝素自抗凝血的全新思路和方法，實現(xiàn)了聚醚砜表面類肝素化，從而提高其血液相容性，設(shè)計研發(fā)的類肝素抗凝膜及體外抗凝裝置,拓展了血液吸附材料在尿毒癥以外的多種疾病中應(yīng)用。 此外，國產(chǎn)品牌血液透析器生產(chǎn)線現(xiàn)已投產(chǎn)，其性能完全媲美進口高價的FILATECH生產(chǎn)線,降低了國產(chǎn)透析器的生產(chǎn)成本，迫使國外血液透析器產(chǎn)品連續(xù)幾次大幅度降低價格，從20多年前的每個透析器上千元人民幣降低到目前的120元人民幣左右，極大程度地降低了醫(yī)療成本和治療費用，使我國腎衰竭患者的治療率不斷提升。在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)第二代(高通量)血液透析器產(chǎn)業(yè)化，累計銷售量800余萬支，直接經(jīng)濟效益達13.1億元，打破了國外壟斷。在國家重點研發(fā)計劃支持下，現(xiàn)已研發(fā)出便攜式人工腎的第一代原型機，并正推進新一代佩戴式人工腎所需要材料和關(guān)鍵加工技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。 高通量聚醚砜中空纖維膜血液透析器 血液透析是一種有效治療腎衰竭的醫(yī)療手段并已廣泛應(yīng)用于臨床治療。采用“相轉(zhuǎn)化”原理，利用“干噴濕紡”的紡絲工藝紡制出具有類肝素結(jié)構(gòu)及良好血液相容性的聚醚砜中空纖維膜并成功實現(xiàn)了透析器產(chǎn)品的國產(chǎn)化與規(guī)模化；臨床治療效果顯著，安全性高。從原料、生產(chǎn)設(shè)備、關(guān)鍵工藝技術(shù)到透析器產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化等方面突破了目前領(lǐng)域的卡脖子問題，降低生產(chǎn)成本并推動了國產(chǎn)血液透析器行業(yè)的發(fā)展與轉(zhuǎn)變。中空纖維膜血液透析器 原材料  提出類肝素結(jié)構(gòu)血液凈化膜概念 研制出優(yōu)異血液相容性的聚醚砜中空纖維膜知識產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利技術(shù)先進程度:達到國際先進水平成果獲得方式:獨立研究

隨著科技的不斷發(fā)展，笨重的陰極射線管(CRT)顯示器越來越不能滿足需求。而液晶顯示器(LCD)則因具有能耗低、重量輕、超薄、圖像柔和等一系列突出的性能得到了迅猛發(fā)展。 液晶材料是液晶顯示器的核心材料之一，它賦予液晶顯示器各種優(yōu)良的性能。國內(nèi)高檔液晶材料主要被大日本油墨化學工業(yè)株式會社、日本Chisso公司、德國Merck公司壟斷。目前，國內(nèi)只有幾家企業(yè)能批量生產(chǎn)中低檔液晶材料，尚無廠家

用于中低速風洞動態(tài)流速測量，是湍流研究，風洞試驗的必備設(shè)備。 功能特點： 1.操作極簡單，無需平衡消振蕩調(diào)節(jié)； 2.流速全范圍一次標定，任意測量； 3.動態(tài)響應(yīng)極好，貧響寬； 4.全計算機控制處理，高速 A/D，軟件包內(nèi)含基本流體測量，研究算法。 應(yīng)用領(lǐng)域： 風洞試驗，環(huán)境現(xiàn)場流場測量分析等

傳統(tǒng)的電解工業(yè)（電解水、氯堿工業(yè)）陰、陽極會同時產(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。且由于陽極和陰極室的氣體壓力必須通過穩(wěn)定的電源輸入保持平衡，很難利用風能和太陽能等不穩(wěn)定的可持續(xù)能源來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極氧化過程的中間產(chǎn)物也會加劇膜的老化降解，近一步增加電解成本。基于電池電極的分步法無膜電解技術(shù)有望為電池電極反應(yīng)推出一個新的研究方向，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，進行固液分離，經(jīng)過一系列研究和改進后，膜生物反應(yīng)器(MBR)可直接達到處理出水回用的目的，并且具有污水三級傳統(tǒng)工藝無法比擬的優(yōu)點： 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，能高效進行固液分離，出水懸浮物濃度和濁度接近于零，細菌總數(shù)接近于零，可直接用于回用目的。 2、處理工藝簡單可靠，構(gòu)筑物少，可大規(guī)模節(jié)省占地面積和征地費用，降低水處理投資，占地面積約為常規(guī)二級處理加深度處理工藝的1/4～1/10。 3、污泥齡長，污泥產(chǎn)量低，除無機顆粒物外，基本無剩余污泥排放，由于不投加化學藥劑，所以不產(chǎn)生化學污泥。 4、出水水質(zhì)優(yōu)良，各項指標低于國家污水回用有關(guān)標準規(guī)定，且不受進水水質(zhì)影響。 5、自動化程度高，利用PLC進行控制，不需設(shè)置專人管理，人員經(jīng)短期培訓就能操作，維護工作量小。一、MBR-X系列膜生物反應(yīng)器進水處理出水水質(zhì)比較 1.進水水質(zhì)：(對于高濃度有機廢水可采用在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                  細菌總數(shù)＜20個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。目前還沒有一種工藝簡單、制備條件溫和、無有毒化交聯(lián)劑、有較好的力學性能的塑性絲膠蛋白膜的制備方法。本發(fā)明的特點在于：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鋪平，干燥后制得塑性絲膠蛋白膜。本發(fā)明的工藝簡單、制備條件溫和、不添加任何化學交聯(lián)劑而獲得具有較好力學性能的塑性絲膠蛋白膜。

納米孔道的離子輸運現(xiàn)象是材料科學和生物物理等領(lǐng)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(shè)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(jié)構(gòu)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(chǔ)（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(dǎo)通量離實際應(yīng)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(yīng)用價值。

本發(fā)明公開了一種復(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

采用陶瓷超微濾膜、納濾膜等分離技術(shù)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(zhì)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(shù)指標：本技術(shù)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(quán)的成套技術(shù)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(yīng)用案例。例如在敖東制藥公司，采用陶瓷膜技術(shù)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%。

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(yù)處理層（即化學轉(zhuǎn)化膜）與防護性 的有機涂層組成，其中化學轉(zhuǎn)化膜是金屬表面處理領(lǐng)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(jié)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(zhuǎn)化處理（磷化）與鉻酸鹽鈍化處理得到相應(yīng) 的化學轉(zhuǎn)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(yù)處理層技術(shù)取代應(yīng)用廣泛但 污染環(huán)境的磷化工藝已迫在眉睫。