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一种水/气净化的高效吸附-转化光催化剂
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
随着工业化的快速发展，环境污染问题日益突出。磺胺类抗生素、酚类等持久性有机污染物引起的水体污染，二氧化碳与氮氧化物的大量排放产生的气候变暖与大气污染，成为当前社会可持续发展面临的重大问题。光催化技术由于可以直接利用可持续的太阳能驱动化学反应，而成为水/气环境净化和清洁能源利用的理想途径之一。因此，开发高性能的光催化剂意义重大。
华中科技大学
2022-07-27
基于可再生吸附剂的高效烟气脱汞及汞回收技术
本成果创造性地提出了一种可再生磁珠高效脱汞技术。基于创新性提出的“以废治毒”思想，利用煤灰中磁珠制备可再生高效汞吸附剂，发明了可再生吸附剂喷射脱汞工艺系统。
据报道，煤中含铁矿物成分经燃烧后形成Fe2O3、Fe3O4，会同飞灰一并进入烟气管道，形成具有铁磁性的颗粒物。此类颗粒物因其较强的铁磁性，可利用磁选机实现分筛，所以具有作为磁性脱汞吸附剂载体的潜力。磁珠中所含铁尖晶石具有一定的催化氧化活性，可以将单质汞转化为二价汞。但是，该性质受磁珠化学组分差异的影响，表现出不稳定性。因此，需要进一步改性活化，以提高其汞吸附能力。
本技术利用铜氯基催化氧化作用，令汞单质与磁珠表面铜氯基活性位点通过化学吸附相结合，生成二价汞附着于磁珠表面，实现气态汞的颗粒化，再利用后续颗粒物捕集装置协同脱除烟气中汞。
该技术通过在烟气处理系统中嵌入磁珠分选、活化和喷射系统，实现吸附剂在线制备与应用，能够显著减少脱汞工艺流程，降低技术成本。
图4 磁珠改性制备系统
图5 汞回收装备
【技术优势】
1000MW燃煤机组磁珠脱汞示范项目应用效果显示，汞脱除效率维持在95%以上，排放烟气汞浓度为0.4µg/m3，远低于国内外现有大气污染物排放标准，且能够满足国际《关于汞的水俣公约》限值。高品质铁磁性矿物和汞回收也属于该技术重要一环，由此产生的经济效益能够抵扣脱汞成本，压缩静态投资回收期低至2年以下。
相较于同类技术，可再生磁珠脱汞技术属于高投资回报项目，具有强劲市场竞争力，有助于形成汞的产业闭环，完善工业烟气汞处理整体产业链，将原有排汞致污企业，转型为可持续循环的绿色生产企业。随着该项技术的推广应用，将对我国电力、冶金、建材等等行业的可持续健康发展，改善汞污染治理现状，提升大国地位和国际形象，产生积极的影响和作用，具有十分显著的经济、社会和环境效益。
【技术指标】
目前，美、欧盟等发达国家和地区300MW以上燃煤机组烟气汞排标准为<1～4µg/m3，而我国颁发的《火电厂大气污染物排放标准》中，燃煤电厂汞排放浓度限定在<30µg/m3水平，随着全球《关于汞的水俣公约》持续推进，我国汞排放限值将进一步收紧。基于1000MW燃煤机组的可再生磁珠脱汞示范系统能够实现烟气汞的超低排放，综合脱汞效率维持在95%以上，汞排放浓度为0.4µg/m3，满足国内外各区域烟气汞排放标准要求。
华中科技大学
2023-07-19
高吸附镉的丝状真菌淡紫拟青霉XLA及毛霉XLC的制备
该成果提供了用于重金属镉污染的水体及土壤环境治理的两种丝状真菌菌剂，其活性成分为淡紫拟青霉XLA及毛霉XLC菌株，具有菌丝发达、生物量大、重金属吸附容量强、易于与液体分离收集更利于稀有重金属的回收等众多优点，并且真菌菌丝通过大规模工业发酵很容易获得，是对土壤或环境镉污染进行生物修复的优秀微生物材料。
土壤的微生物修复技术已经在重金属污染环境的修复过程中得到广泛运用。该技术应用后水体或土地基本恢复正常功能，修复速度快，使用简单方便且效果理想，预计该技术投放市场可产生巨大的经济效益和社会效益。
转化条件：微生物真菌菌剂生产无需大面积厂房，有发酵罐和分装车间即可投入生产。
成果完成时间：2015年7月
华中农业大学
2021-01-12
吸附分离高纯度C6-C8正构烷烃产品技术
高纯度正己烷、正庚烷和正辛烷（≥99%）黏度低，芳烃含量及硫、氮含量低，附加值高，在化工、医药、电子等相关行业需求量较大。我国主要采用精馏法从90#和120#溶剂油中提取工业级正构C6-C8烷烃和少量试剂级正构烷烃，能耗高；国内企业在高纯度正构烷烃生产方面缺乏相关技术，生产成本较高。吸附分离高纯度C6-C8正构烷烃产品技术开发了一系列新型吸附剂和吸附分离工艺技术，该技术填补了国内吸附法生产高纯度正构烷烃产品的技术空白，打破高纯度正构烷烃产品一直依赖进口的被动局面，有效提高国内石油资源的利用率，为石化企业创造可观的经济效益；经过试验研究和可行性分析，解决了吸附剂制备、吸附工艺参数优化及吸附剂再生工艺等关键技术难题，已完成小试及工艺包编制。
技术特点：
1．原料来源广泛。直馏汽油、芳烃重整抽余油、90#和120#溶剂油、工业己烷、庚烷等均可作为原料；
2．工艺技术先进、产品纯度高。自主研制和开发一系列新型吸附剂，首次开发了加温变压吸附技术；可以得到纯度≥99%C6-C8正构烷烃；
3．绿色环保、环境效益好。生产过程无其他有害有毒化学物质添加，吸附剂可重复使用，提纯正己烷／正庚烷／正辛烷后的剩余物料，可返回原生产系统，或作产品销售，无物料排放，无吸附剂固废二次污染问题。
南京工业大学
2021-01-12
反择形吸附提纯C5-C8正/异构烷烃产品技术
轻石脑油、芳烃抽余油经预分馏得到C6~C8正异构烷烃，因正/异构烷烃沸点接近，采用精馏分离工艺进一步得到含量>99.5%以上的高纯度C6~C8溶剂油产品，分离难度大、能耗高。本研究室自主研制和开发反择形吸附剂及吸附分离技术，进一步脱除预分馏产物中微量的异构烷烃，得到99.5%以上的高纯度正构烷烃产品，副产异构烷烃产品可做调和油和溶剂油，增加了原料油综合利用率，提高溶剂油产品的附加值。经过试验研究和可行性分析，解决了吸附剂制备和再生等关键技术难题，已完成小试。
南京工业大学
2021-01-12
重金属的流动注射在线测定及高选择性吸附
本项目主要针对痕量重金属元素 Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、Fe、Mn、Cr、As 和有机物，合成三类萃取树脂：（1）螯合树脂（2）大孔吸附树脂（3）砷萃取树脂，为了实现在操作现场的痕量重金属元素和有机物的快速分析，我们将萃取树脂预富集和流动注射技术联合起来，建立一种在线分析方法，并对该方法的测定条件进行优化。
解决的关键问题
1、分离富集海水中痕量重金属元素和有机物所用的树脂是本项研究的关键。要求所合成的树脂在具有较适宜的螯合能力（和吸附能力）。
2、 所合成的树脂要有很好的选择性，对于待富集的痕量物质具有良好的螯合（和吸附）能力，但是对于对分析有干扰的大量基体元素（如 K、Na 等）没有明显的作用，这样可以消除大量元素对分析的干扰，提高了分析的准确度和灵敏度。
3、树脂应有适宜的孔结构和表面结构，保证它的动力学性质良好，便于快速富集和快速洗脱，这样有利于在操作现场进行在线分析，大大缩短分析时间。
4、检测器的选择。为了满足流动注射（FI）在线分析的要求，分析方法不仅要对待测物质具有很低的检出限，同时还要求它对分析信号可以快速反应，实时监测，并且待测试样的用量很小。
南开大学
2021-04-13
一种稻壳基多孔炭真菌毒素吸附剂制备方法
真菌毒素是造成粮食和农作物污染的一个重要因素，目前市场上常用天然蒙 脱石及改性物等吸附脱除真菌毒素，但效果不理想，且重金属和二恶英等污染物含量偏高，应用与食品或饲料中会造成更为严重的食品安全隐患，因此开发更为有效的真菌毒素吸附剂必然有广泛的市场应用前景和可观的经济效益。稻壳是一种木质纤维素材料，经过适当的处理可以制备吸附性能优异的多孔炭材料。本发明采用稻壳为原料经炭化活化后制备的多孔炭对黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、展青霉素等真菌毒素具有优异的吸附效果，可广泛用于食品、饲料领域真菌毒素的脱毒处理。本发明原料来源广泛、廉价，生产工艺简便，可控性好，便与工业化生产。产品稻壳基多孔炭可用于花生油、玉米油加工过程中脱除真菌毒素以及牛奶中残余真菌毒素的脱除；也可直接拌入畜禽饲料，真菌毒素在动物胃肠道环境 下吸附率高，解析率低，吸附了毒素的多孔炭随粪便排出，有效降低了真菌毒素对畜禽的危害。
江南大学
2021-04-11
高性能水性可剥性保护涂料
航空有机玻璃主要用作飞机座舱盖或整体圆弧风挡玻璃，可防止空中突然爆破。镀膜航空有机玻璃是指在航空有机玻璃上涂覆一层ITO或Au薄膜，以增加航空有机玻璃独特的使用性能，如：ITO膜具备高电导率和高的可见光透射率，能反射雷达波，从而实现隐身功能。但有机玻璃或镀膜航空有机玻璃在储存、运输、加工和组装等的过程当中，很容易发生擦伤、污染、磨损等问题，传统的保护方法无法完全起到保护作用，也比较容易受到来自盐雾、酸雨、潮气或者微生物等侵蚀，从而导致化学腐蚀或者电化学腐蚀的问题，影响了有机玻璃的外观，甚至会导致其光学性能的大幅下降，尤其是发生擦伤、整机喷漆污染等问题会使ITO镀膜破损从而导致飞机座舱玻璃的报废，会给企业带来严重的经济损失。所以镀膜航空有机玻璃在装配过程中需要一定的防护措施。
课题组以水性聚氨酯为基料，研制了一种配方简单，施工方便，涂料储存期长；涂膜附着力适中，既能有效保护底材，又可以整体剥离的涂料。该涂料成本低，施工方便，不污染环境，不会影响所保护基材的物理（尤其是光学、导电）力学性能等性能。
主要用于成都飞机工业集团公司的有机玻璃舱盖或镀膜有机玻璃舱盖。
因涂料对施工环境适应性强，可用于外场维修时铝合金蒙皮等的临时保护，维修后可整体剥离，且不会影响飞机铝合金蒙皮的性能。
南昌航空大学
2021-05-04
自适应高性能回波干扰对消系统
果包括自适应高性能回波对消系统的算法实现、固件（FPGA）实现，算法与FPGA实现已全面优化，可实现单通道或多通道的高性能回波对消功能。课题组在自适应信号处理领域的研究已取得较显著的进展，申请国家发明专利3项（已公开），实用新型专利2项（已公开）。 应用本成果，可有助于实现小型化的数字电视直放站、数字无线通信直放站、雷达干扰机等设备，显著提高系统性能。 图1 样机正面照片 图2 样机背面照片 图3 内部电路调试照片 图4 实验平台照片
电子科技大学
2021-04-10
电动汽油泵性能检测及评价系统
电动燃油泵是汽车电喷系统中的重要部件，我国有100余家企业在生产电动燃油泵。目前，国内相关厂家性能检测手段落后，自动化程度、检测效率低，满足不了当前越来越严格的质量要求。针对此种情况，上海理工大学汽车研究所开发了汽车电动燃油泵性能检测系统，实现了燃油泵性能的自动检测和评价。 系统功能： 1.采用了电动比例阀进行油泵背压调节； 2.自动记录和显示燃油泵的电流、电压、流量以及背压等参数，自动评价产品性能；3.内部集成了数据库系统，便于生产厂家记录、查询各个产品的性能参数，可满足生产管理质量体系的要求； 4.可满足电动燃油泵产品的出厂检测和新开发的油泵产品的性能检测要求。 系统特点：1.开发的电动燃油泵检测系统，检测精度高，消除了传统检测方法中人为因素产生的检测误差。2.开发的电动燃油泵检测系统，对燃油泵自动快速检测，自动进行性能评价，提高了检测效率，减轻人工劳动强度，满足了大批量生产检测的要求。
上海理工大学
2021-04-11