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目前主流的抗菌膜制備方法是在基膜表面接枝抗菌物質(zhì)，常用的抗菌材料包括氧化石墨烯、碳納米管、抗菌聚合物、金屬離子等，但這些材料普遍存在著接枝方式復(fù)雜，且對環(huán)境有危害的缺陷。相比而言，季銨鹽類抗菌劑具有抗菌效果好，環(huán)境友好等特點(diǎn)，目前水溶性的小分子或高分子季銨鹽抗菌劑已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水處理、食品、醫(yī)療衛(wèi)生和包裝材料等領(lǐng)域。然而，將季銨化合物直接接枝到膜表面所制備的抗菌膜仍存在制備流程復(fù)雜，成本較高等問題，這也使得目前開發(fā)的大部分季銨鹽功能膜無法大規(guī)模應(yīng)用于實(shí)際水處理系統(tǒng)。因此，為解決以上問題，開發(fā)新型親水抗菌功膜的制備方法是目前業(yè)內(nèi)所亟需的。 本成果中提出的制備方法將氯甲基化聚合物制備為中空纖維多孔膜，并制作為管殼式膜組件，之后采用過濾操作模式直接將叔胺化合物接枝到組件中的中空纖維膜絲上，從而制備出具有優(yōu)良抗菌性能的季銨化功能膜組件。該制備方法簡單便捷，且接枝穩(wěn)定性高，適合長期大規(guī)模應(yīng)用于實(shí)際膜法水處理體系中，且制備的超濾膜具有良好的親水性和抗菌性。抗菌膜制備簡單便捷，常溫常壓過濾操作即可完成接枝，且接枝穩(wěn)定性高，成本低，對水體中微生物去除率99.9%以上，尤其能抑制微生物在膜上（內(nèi)外表面，孔道壁面）生長。 圖1.性能參數(shù)

成果創(chuàng)新點(diǎn) 發(fā)展綠色友好反應(yīng)體系，通過核心過程的耦合，實(shí)現(xiàn)關(guān) 鍵中間體 HMF 百噸級生產(chǎn)新工藝研發(fā)與中試；開發(fā)了基于 HMF 下游新型聚合單體的高選擇性合成，實(shí)現(xiàn)合成呋喃聚合材料 單體的高效催化氧化新工藝，在提高反應(yīng)濃度的同時(shí)提高了 產(chǎn)物收率及選擇性，降低反應(yīng)成本及三廢排放；開展并制備 了呋喃基聚合材料，同時(shí)對材料的結(jié)構(gòu)調(diào)控及結(jié)構(gòu)性能關(guān)系 進(jìn)行研究，呋喃基聚酯材料 PEF 表現(xiàn)出優(yōu)于石油基材料 PET

發(fā)展綠色友好反應(yīng)體系，通過核心過程的耦合，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵中間體 HMF 百噸級生產(chǎn)新工藝研發(fā)與中試；開發(fā)了基于 HMF 下游新型聚合單體的高選擇性合成，實(shí)現(xiàn)合成呋喃聚合材料單體的高效催化氧化新工藝，在提高反應(yīng)濃度的同時(shí)提高了產(chǎn)物收率及選擇性，降低反應(yīng)成本及三廢排放；開展并制備了呋喃基聚合材料，同時(shí)對材料的結(jié)構(gòu)調(diào)控及結(jié)構(gòu)性能關(guān)系進(jìn)行研究，呋喃基聚酯材料 PEF 表現(xiàn)出優(yōu)于石油基材料 PET的結(jié)構(gòu)性能。 主要產(chǎn)品預(yù)期可實(shí)現(xiàn)參數(shù)指標(biāo)：1） 建成千噸級呋喃基新材料單體 FDCA 產(chǎn)業(yè)化示范工程，單體 FDCA 純度達(dá)到聚合級，生產(chǎn)成本控制在 15 萬/噸以內(nèi)； 2）建立呋喃基新材料產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和性能評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對比傳統(tǒng)聚酯材料隔水性能提高 2 倍，隔氧性能提高10 倍； 3） 進(jìn)行呋喃聚酯、聚酰胺材料工程應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，完成 1-2 項(xiàng)終端應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)。 

新材料、有色金屬研究、家居設(shè)計(jì)等領(lǐng)域

一、 項(xiàng)目簡介通過近幾年的研究，本課題組在納米碳酸鈣的晶形、粒徑、分散性、制備工藝、生產(chǎn)設(shè)備選擇等研究上取得了一定成果，在抗菌劑研究方面成功地解決了銀系抗菌劑的變黑和穩(wěn)定性問題。在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了制備納米抗菌碳酸鈣放大實(shí)驗(yàn)，取得了令人滿意的結(jié)果，并就前期研究成果申請了技術(shù)發(fā)明專利。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度本項(xiàng)目為專利技術(shù)，處在中試階段。實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性好，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。產(chǎn)品抗菌性能及白度隨著在自來水中浸泡時(shí)間的變化結(jié)果見表1。由表中數(shù)據(jù)可以看出：產(chǎn)品的抗菌效果及白度是很穩(wěn)定的。三、 技術(shù)指標(biāo)  該項(xiàng)目已經(jīng)取得了技術(shù)發(fā)明專利：以納米碳酸鈣為基體的抗菌材料的制備方法，專利號為ZL200910067771.1。四、 市場前景技術(shù)特點(diǎn)：1.工藝簡單。不需要多步制備和高溫?zé)Y(jié)，整個(gè)制備都在液相進(jìn)行，保證了抗菌成分在碳酸鈣表面分布均勻。2.白度高。該產(chǎn)品在其應(yīng)用的領(lǐng)域，其白度都能保證在90以上。3.抗菌效果好。納米效應(yīng)和光催化效應(yīng)共同作用使得產(chǎn)品具有優(yōu)良的抗菌性。4.成本低。碳酸鈣較其他載體成本更低。5.應(yīng)用方便。碳酸鈣既是填料，又具有抗菌性能。市場前景：隨著人們生活水平的提高和保健意識的增強(qiáng)，人們對工作和家庭環(huán)境衛(wèi)生日益重視，盡量減少周圍環(huán)境滋生的細(xì)菌對人體的侵害，然而環(huán)境的污染、病原微生物和病毒已經(jīng)給人類帶來了巨大的威脅，因此世界各國開始積極研制抗菌劑及抗菌制品。現(xiàn)在的抗菌劑可分為有機(jī)、天然和無機(jī)三大系列。研究表明，有機(jī)抗菌劑耐高溫性差，抗菌長效性不佳，且對人體有害，容易產(chǎn)生抗藥性；天然抗菌劑具有抗菌效率高和安全無毒等優(yōu)點(diǎn)，但耐熱性差，藥效持續(xù)時(shí)間短，且資源有限，技術(shù)不成熟；無機(jī)抗菌劑由于容易工業(yè)化，且耐溫性能和抗菌譜廣、性能好而備受青睞。無機(jī)抗菌劑的主要成分是負(fù)載型銀、鋅或銅等，最常用的是Ag系抗菌劑。目前多以沸石、磷酸鹽、硅膠、玻璃等無機(jī)材料為載體。但這類抗菌劑存在的主要缺點(diǎn)是：(1)抗菌劑的粒徑一般在0.5-10微米，能夠與病菌或細(xì)菌接觸的表面積較小；（2）制備工藝復(fù)雜，而且由于采用碾磨法制備故抗菌有效成分的金屬離子在載體表面的分布不均勻；（3）制備成本高且產(chǎn)品的白度低。（4）應(yīng)用在塑料、造紙、涂料等產(chǎn)品中可能影響產(chǎn)品性能。本技術(shù)制備的抗菌納米碳酸鈣，粒度分布均勻、白度高、成本低。在有光或無光條件下均能發(fā)揮抗菌作用。該抗菌碳酸鈣在橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨、醫(yī)藥等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。 該抗菌劑的基體納米碳酸鈣本身就是橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨、醫(yī)藥等行業(yè)中廣泛應(yīng)用的添加劑，本技術(shù)給它賦予了抗菌功能，使產(chǎn)品的附加值大幅度提高。五、 規(guī)模與投資需求 生產(chǎn)規(guī)模根據(jù)廠家要求而定。投資受市場影響價(jià)格會有波動。六、 生產(chǎn)設(shè)備1. 新建廠需要石灰窯、化灰機(jī)、帶攪拌反應(yīng)釜、壓濾機(jī)等設(shè)備；2. 在原有納米碳酸鈣生產(chǎn)流程基礎(chǔ)上只需增加1-2個(gè)反應(yīng)釜、2個(gè)抗菌劑配料釜即可；3. 若為普通輕鈣生產(chǎn)線，需增加制冷系統(tǒng)，再增加1-2個(gè)反應(yīng)釜、2個(gè)抗菌劑配料釜。七、 效益分析   每1萬噸產(chǎn)品年利潤500~1000萬元人民幣。受市場影響價(jià)格會有波動。八、 合作方式   專利轉(zhuǎn)讓、技術(shù)轉(zhuǎn)讓等方式，面議。九、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式（包括電子郵箱）   胡琳娜：女，博士，教授。聯(lián)系方式：手機(jī)號13622124805；qq號745852370；電子信箱hln@hebut.edu.cn

Ag 納米顆粒具有優(yōu)異的抗菌及殺菌性能，且具有廣譜性及無抗藥性。石墨烯是近年來最熱門的材料之一，可以作為載體制備納米復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用在光電，電池，生物，醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域。對比目前 Ag 抗菌材料的載體如沸石，二氧化硅等來說，石墨烯具有獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)，其高的比表面積，穩(wěn)定的物理及化學(xué)性質(zhì)，可以優(yōu)化 Ag 基納米顆粒的生長，控制其形貌尺寸，從而獲得性能優(yōu)異的復(fù)合材料。 其獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)以及界面性能使其可以組裝成不同應(yīng)用環(huán)境的器件，因此具有廣泛的適用范圍和廣闊的應(yīng)用前景。重要的是，石墨烯還具有良好的生物相

Ag納米顆粒具有優(yōu)異的抗菌及殺菌性能，且具有廣譜性及無抗藥性。石墨烯是近年來最熱門的材料之一，可以作為載體制備納米復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用在光電，電池，生物，醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域。對比目前Ag抗菌材料的載體如沸石，二氧化硅等來說，石墨烯具有獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)，其高的比表面積，穩(wěn)定的物理及化學(xué)性質(zhì)，可以優(yōu)化Ag基納米顆粒的生長，控制其形貌尺寸，從而獲得性能優(yōu)異的復(fù)合材料。其獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)以及界面性能使其可以組裝成不同應(yīng)用環(huán)境的器件，因此具有廣泛的適用范圍和廣闊的應(yīng)用前景。重要的是，石墨烯還具有良好的生物相容性，是抗

中偉新材料有限公司，是全球領(lǐng)先的專業(yè)前驅(qū)體材料和循環(huán)材料綜合供應(yīng)商。公司行業(yè)地位突出，按正極前驅(qū)體出貨量，在全球排在第二位。其技術(shù)實(shí)力和研發(fā)能力較強(qiáng)，背靠中南大學(xué)這一國內(nèi)金屬材料學(xué)科重鎮(zhèn)，有超過300名研發(fā)人員和完善的研發(fā)測試設(shè)備。公司的客戶非常優(yōu)質(zhì)，動力電池全球前五企業(yè)均為其客戶。公司的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)和增長較好，收入連續(xù)多年100%增長。中偉新材料已與國內(nèi)外數(shù)十家知名企業(yè)達(dá)成戰(zhàn)略合作，公司自主開發(fā)的4.47V高電壓四氧化三鈷、NCM811等核心產(chǎn)品成功躋身中國、歐美、日韓地區(qū)世界500強(qiáng)企業(yè)高端供應(yīng)鏈，被廣泛應(yīng)用于各大3C數(shù)碼領(lǐng)域、動力領(lǐng)域及儲能領(lǐng)域。目前，公司已在貴州銅仁、湖南寧鄉(xiāng)分別建立西部、中部產(chǎn)業(yè)基地，并在天津布局北部產(chǎn)業(yè)基地，覆蓋南北、輻射全國。點(diǎn)擊上方按鈕聯(lián)系科轉(zhuǎn)云平臺進(jìn)行溝通對接！

一、概述 （一）腐蝕 ? 腐蝕是船舶和其它海洋服役裝備全壽命周期內(nèi)存在的共性問題； ? 引起船舶和海洋裝備不可用天數(shù)增加，產(chǎn)生巨額維修費(fèi)用； ? 增加發(fā)生重大事故的概率。 （二）污損 ?已探明的海洋生物20余萬種，其中約有4000-5000種生物能造成污損； ?船舶、碼頭、浮標(biāo)、水管、石油平臺、養(yǎng)殖設(shè)施易受海洋生物附著污損； ?污損增加船底粗糙度、降低航速、增加燃料消耗（水線以下船殼污損5%，燃料將增耗10%；污損大于50%，燃料將增耗40%以上）； ?產(chǎn)生巨額的清污與防污費(fèi)用。 （三）國內(nèi)外現(xiàn)狀 1、表面腐蝕防護(hù)技術(shù) ?防腐涂料：常用防腐技術(shù)，期效一般為1-5年； ?熱噴涂：可用于艙內(nèi)防腐，但不適用于與海水接觸區(qū)域； ?激光熔覆：熔覆層與基體冶金結(jié)合、晶粒細(xì)小、孔隙率極低，其綜合性能顯著高于熱噴涂涂層。 2、海洋污損防護(hù)技術(shù) ?含氧化亞銅的自拋光涂料是當(dāng)今主導(dǎo)產(chǎn)品，我國遠(yuǎn)洋船舶防污涂料的市場一直被國外公司壟斷； ?常用防污涂料的期效一般為2-5年； ?國際公約要求，2008 年全面禁止生產(chǎn)和使用含三丁基錫 TBT 防污涂料，2009 年全部停止溶 劑法氯化橡膠生產(chǎn)線，2010 年全面禁止使用含 DDT船底防污涂料，把含氧化亞銅防污涂料列 入“高污染、高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)”名單，氧化亞銅防污技術(shù)是過渡性措施。 3、高耐蝕合金現(xiàn)狀 ?Ni-Cr-Mo系鎳基合金耐海水腐蝕性能優(yōu)異，但該類合金產(chǎn)品制造工藝復(fù)雜、 價(jià)格昂貴，主要依賴進(jìn)口； ?現(xiàn)有鎳基合金的成分是綜合考慮強(qiáng)度、耐蝕、加工及焊接性能而設(shè)計(jì)的，而激光熔覆層的核心功能為防腐，需要重新設(shè)計(jì)其成分。 4、高速激光熔覆技術(shù) 2017年10月，德國弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所研發(fā)了高速激光熔覆技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)為： ?激光束功率密度高，1000~5000W/mm2； ?熔覆速度高，10~350cm/s，使熱影響區(qū)、稀釋率、工件變形等參數(shù)得到更好的控制； ?吸收比高，粉末到達(dá)熔池之前吸收激光能量，適合在高反射率基體上制備熔覆層。 二、課題組開發(fā)的相關(guān)技術(shù) ? 研發(fā)了系列專用于激光熔覆的高性能耐蝕粉末材料和制備高耐蝕熔覆層的高速激光熔覆系統(tǒng)，高性能熔覆層耐蝕壽命≥50年，該項(xiàng)技術(shù)的成熟度達(dá)到8級，具備批量生產(chǎn)條件； ? 研發(fā)了系列環(huán)保性好（不含氧化亞銅、敵草隆、二甲苯、石油腦等成分）、防污期效長的新型防污材料和防污層制備工藝，防污層與基體冶金結(jié)合，防污期效可達(dá)10年以上（已經(jīng)進(jìn)行了3年的實(shí)海試驗(yàn)）。 三、應(yīng)用領(lǐng)域 （一）船舶與海洋裝備的腐蝕防護(hù) 根據(jù)模擬海水腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果，熔覆層靜態(tài)海水條件下腐蝕速率為0.00004mm/a。 該項(xiàng)技術(shù)已在發(fā)電設(shè)備、船舶及海洋裝備中得到應(yīng)用，效果顯著。 （二）船舶與海洋裝備的污損防護(hù) ? 防污層與基體材料形成牢固的冶金結(jié)合，防污層在異物撞擊下不會脫落； ? 防污層厚度可根據(jù)防污壽命的需要調(diào)節(jié)，防污層防污期效可達(dá)10年以上； ? 防污層能滿足抑制藤壺水螅、水母、藻類、細(xì)菌粘膜等多種類型海生物生長的要求； ? 主要用于船舶、海洋裝備的海洋生物污損防護(hù)（如鉆井平臺、海上設(shè)施）。