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無膜分步法電解水制氫
傳統的電解工業（電解水、氯堿工業）陰、陽極會同時產生兩種氣體，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生。離子交換膜的使用增加了電解的成本，此外膜內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定的電源輸入保持平衡，很難利用風能和太陽能等不穩定的可持續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有望為電池電極反應推出一個新的研究方向，隨著電池工業迅速發展，電池電極的制備已經非常成熟，分步法電解技術很容易利用現有的商業化電極實現產業化。
復旦大學
2021-04-10
MBR-X系列膜生物反應器
膜生物反應器(MBR)是膜分離技術與生物處理方法的高效結合，其起源是用膜分離技術取代活性污泥法中的二沉池，進行固液分離，經過一系列研究和改進后，膜生物反應器(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工藝無法比擬的優點： 1、微生物數量高于常規生物處理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，細菌總數接近于零，可直接用于回用目的。 2、處理工藝簡單可靠，構筑物少，可大規模節省占地面積和征地費用，降低水處理投資，占地面積約為常規二級處理加深度處理工藝的1/4～1/10。 3、污泥齡長，污泥產量低，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，所以不產生化學污泥。 4、出水水質優良，各項指標低于國家污水回用有關標準規定，且不受進水水質影響。 5、自動化程度高，利用PLC進行控制，不需設置專人管理，人員經短期培訓就能操作，維護工作量小。一、MBR-X系列膜生物反應器進水處理出水水質比較 1.進水水質：(對于高濃度有機廢水可采用在MBR反應器前增加預處理措施) CODcr＜500mg/L BOD5＜300mg/L SS＜300mg/L NH4+-N＜40mg/L 2.出水水質： CODcr＜20mg/L BOD5＜5mg/L SS=0mg/L NH4+-N＜1mg/L 濁度＜1NTU 細菌總數＜20個mg/L 大腸桿菌數未檢出二、MBR-X系列膜生物反應器適用范圍 1．生活污水 2.工業污水①城市生活污水 ①食品工業廢水 ②賓館、辦公樓污水 ②印染工業廢水 ③工礦企業生活污水 ③制藥工業廢水 ④公廁糞便水 ④石油化工廢水 ⑤洗車業廢水 ⑤造紙工業廢水 ⑥垃圾滲透液等 ⑦焦炭或煤氣含酚工業廢水
上海理工大學
2021-04-11
一種塑性絲膠蛋白膜的制備方法
本發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、無有毒化交聯劑、有較好的力學性能的塑性絲膠蛋白膜的制備方法。本發明的特點在于：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。本發明的工藝簡單、制備條件溫和、不添加任何化學交聯劑而獲得具有較好力學性能的塑性絲膠蛋白膜。
浙江大學
2021-04-11
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，在現代工業中發揮著越來越重要的作用。將涂層與基體材料的優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。隨著現代工業技術的發展，傳統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濟價值。 技術特點：該項目制備出了異結構TiAlSiN/Si3N4、CrAlSiN/Si3N4納米多層膜及同結構TiCrAlN/TiAlN納米多層膜，其硬度可超過36 Gpa，抗氧化溫度超過了800℃；可以根據實際性能需求選擇單層材料制備具有特殊性能的納米多層膜涂層材料。 "
廈門大學
2021-04-10
關于超高通量分離膜的研究成果
納米孔道的離子輸運現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，將會出現許多奇異的輸運現象。研究這些輸運現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模制備的優點，但是由于已沿用六十多年的傳統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和的矛盾。2017年《Science》專門就此發表題為“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個數量級 （圖A）。 這種納米核孔膜的優異分離性能突破了傳統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 膜表面發生界面聚合反應，即獲得所需復合正滲透膜。本發明通過引 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
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，在現代工業中發揮著越來越重要的作用。將涂層與基體材料的優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。隨著現代工業技術的發展，傳統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。本發明的膜材料擺脫了支撐液膜的支撐的概念，其化學穩定性高，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定性，而且在其他諸多分離領域中找到應用點。
南京工業大學
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的醇沉發，不但減少了藥物有效成分損失、提高產品質量，而且縮短了生產周期、降低生產成本，并易于工業化放大。技術指標：本技術具有我國資源特色，在國內外均屬首創，形成了具有我國自主知識產權的成套技術與裝備。可根據中藥廠需要，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，與傳統的醇沉工藝相比，節約乙醇消耗70%以上，生產周期節約30%。
南京工業大學
2021-04-13
綠色環保型化學轉化膜的制備
目前我國每年的鋼鐵產量已高達億噸，但其中卻有 30%由于腐蝕而白白損 失掉。據初步統計，我國每年因金屬腐蝕造成的經濟損失約占當年國民生產總 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涂層間提供良 好的結合力。目前工業上對鋼鐵件及鋁（合金）（涉及到汽車、家電，機械制 造等多個行業）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環境造成富磷污染而 逐漸被淘汰；為此，發展環境友好型的金屬表面預處理層技術取代應用廣泛但 污染環境的磷化工藝已迫在眉睫。
山東大學
2021-04-13