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一种络合反应协同双极膜电渗析实现镁锂分离的新工艺
本发明涉及膜分离和资源回收技术领域,公开了一种络合反应协同双极膜电渗析实现镁锂分离的新工艺。该工艺利用乙二胺四乙酸根可在特定条件下与镁离子选择性络合形成带负电荷络合物的特性以及电渗析系统的阴阳离子分离性能,实现卤水、油气田废水、海水等锂镁混合体系中的镁锂分离。上述方法利用现有的商业阳离子交换膜与含有乙二胺四乙酸根的料液或废液即可实现镁锂混合溶液中锂离子的选择性分离,无需研发新型一多价选择性离子膜,可规避目前一多价选择性阳离子交换膜研发所面临的膜选择性与通量相互制约、分离层稳定性差等问题,为目前镁锂分离提供一种新的策略,具有工艺简单,锂离子选择高,周期短,环境友好及可连续化生产等优势。
南京工业大学 2021-01-12
关于富溴籽晶诱导法助力提升高效钙钛矿太阳能电池长期稳定性的研究
有机无机杂化钙钛矿以其光吸收系数高、载流子扩散距离长、制备方法简单、带隙连续可调等特性,被广泛认为是发展下一代光伏器件的理想材料。自2009年以来,仅仅历经10年的发展时间,钙钛矿太阳能电池的能量转化效率已经达到25.2%,发展速度为各类太阳能电池之最。但是,由于钙钛矿太阳能电池当前面临的热稳定性、长时间工作稳定性等问题,严重阻碍了其商业化应用发展。针对此问题,北京大学物理学院赵清教授课题组利用材料工程方法,设计提出了富溴钙钛矿籽晶诱导生长两步法,实现了钙钛矿薄膜中溴离子的高效掺杂,有效提高了钙钛矿太阳能电池的长时间工作稳定性。 通过在碘化铅薄膜中引入微米级富溴钙钛矿籽晶,一方面提供后续钙钛矿生长所需的成核位点、诱导薄膜生长、提高薄膜生长质量,另一方面为钙钛矿生长提供充足的溴元素,解决两步法中溴离子难以有效掺杂的问题。通过改变钙钛矿籽晶的添加量,可以实现对钙钛矿成核、晶粒大小、缺陷态密度等的精确调控,实现对最终钙钛矿成分与带隙的精准控制。测试表明,利用富溴钙钛矿籽晶诱导生长两步旋涂法制备得到的钙钛矿太阳能电池器件,其能量转化效率可以达到21.5%;更为重要的是,其长时间工作稳定性得到了显著提高,在AM1.5G太阳光下持续工作500小时后,仍然能保持超过80%的初始效率。这一成果远远超过传统两步法仅有的数小时稳定性。该研究表明,溴元素对钙钛矿材料长时间工作稳定性具有至关重要的作用,同时,提供了一条简单、高效、稳定的基于钙钛矿两步法的溴掺杂方法。此研究将为钙钛矿领域内卤素离子的均匀高效掺入、器件长时间工作稳定性的提高等问题提供了新的思路。相关研究结果发表于Advanced Energy Materials 9, 1902239 (2019),并被选为当期封底图片。北京大学博士生李琪为该研究论文的第一作者,赵清教授为通讯作者。以上研究得到了国家自然科学基金委、北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室、北京大学纳光电子前沿科学中心、量子物质科学协同创新中心等单位的支持。
北京大学 2021-04-11
连续法大气压低温等离子体聚四氟乙烯表面处理清洁生产技术
2010年我国含氟聚合物产能约8万多吨,占世界总产能的三分之一,产量近6万吨,其中PTFE约占80%,已成为世界第二大生产国。根据国家氟化工十二五规划,到2015年我国含氟聚合物产能将达到13.4万吨,产量达到9.4万吨,其中PTFE约占70%。随着战略性新兴产业的兴起,PTFE应用范围已经从传统领域扩展到环保、生物医药、新能源、电子信息等新兴产业领域。如在环保领域,PTFE膜接触器应用于烟道气处理;在生物医药领域,PTFE中空纤维管用作血浆过滤器;在新能源领域,PTFE用作锂电池隔膜和太阳能电池背板;在电子信息领域,PTFE用作驻极体材料。而这些应用,无一不涉及到对PTFE的表面处理。传统的湿化学法已经不能适应,正如氟化工十二五规划中所述:产品结构不合理,中低端产品为主,高端产品仍然依赖进口;应用开发不力,加工技术和设备落后。 大气压低温等离子体材料表面改性是一种新型的表面改性方法,这种方法可以有效地改善材料表面性能,且凭借其独特的优点使其具有其它传统方法不可比拟的优势,是一项值得深入研究的有广阔应用前景的技术。本项目采用大气压低温等离子体改性PTFE材料,替代传统的湿法化学处理方法,从而提高其表面的粘接性、吸湿性、可染色性、及生物相容性等性能,开发出适合对PTFE表面处理的高放电均匀性、高放电电离效率和大面积的均匀等离子体在线清洁处理技术,从而达到对PTFE表面改性的有效调控,取代传统的化学表面处理方法,推动相关产业的技术进步和PTFE在新兴行业中的应用,对于提升PTFE产品档次,促进PTFE在新兴行业的应用具有现实意义。 本项目所采用的常压低温等离子体设备为大面积、均匀连续处理设备,如图所示,可以实现稳定均匀DBD模式运行,配合上收卷、送卷,臭氧抽气等装置,可实现在线连续运行。目前已在实验室实现电极长度为1.5米的的大面积放电,如图(a)所示,将进一步结合在线处理要求,深入研究等离子在线处理工艺,开发如图(b)所示的在线处理样机。处理宽度0.5m,处理速度1-5m/min可调;处理厚度0.05-0.5mm;处理后PTFE表面水接触角不大于50°;PTFE表面微观形貌:表面刻蚀程度均匀。 技术特点及创新性 针对目前PTFE表面处理中采用的湿法化学处理方法安全性、环保性、节能性差的缺点,采用大气压低温等离子表面处理技术,通过研究放电参数、处理结构及处理气体对PTFE表面改性影响的规律,获取最优改性处理条件,找到最适合取代化学处理方法的PTFE表面状态;通过研究在PTFE表面接枝不同的分子链,使其表面产生新的分子结构和新的功能,解决表面处理后老化效应等问题;开发新型的DBD等离子体处理样机,提高等离子体大面积处理均匀性;实现对PTFE表面处理的在线连续性、经济性、清洁性和安全性。同时为低温等离子体材料表面改性的大规模工业应用提供实践。研发出适应工业化生产的PTFE表面处理新技术和新设备,从而提高其表面的粘接性、吸湿性、可染色性、及生物相容性等性能,而且改性只涉及表面纳米级别范围内,基体性能不受影响,对于提升PTFE产品档次,促进PTFE在新兴行业的应用具有现实意义。 ●应用前景: 以聚四氟乙烯复合胶带为例,该产品是采用PTFE乳液浸渍玻璃纤维基布,生产出聚四氟乙烯漆布,再进行单面表面处理后,涂上一层有机硅胶粘剂。该产品表面光滑,有着良好的抗粘性,耐化学腐蚀和耐高温性以及优秀的绝缘性能,并具有反复粘贴功能,广泛应用于在造纸、食品、环保、印染、服装、化工、玻璃、医药、电子、绝缘、砂轮切片、机械等领域,还可应用于浆纱机的滚筒、热塑脱模等行业。该产品预计全国年用量达1000多万㎡。再以太阳能电池组件背板为例,其主流产品是TPT。该产品是由上下两层PVF(聚氟乙烯)和PET(聚对苯二甲酸二乙酯俗称涤纶)薄膜三层复合而成。该产品的生产就涉及到对PVF的表面处理。相对于PTFE来说,PVF的表面处理就比较容易。据统计1兆瓦组件需要8800-10000平方米的背膜,2007年我国组件量为1717兆瓦,消耗各种背膜1500-1700万平方米,全部依赖进口。据《2008年中国光伏太阳能行业研究与投资前景分析报告》预测,2008年世界组件量为将上升40%,约为5600兆瓦,我国组件量约为2400兆瓦,需要背膜约1900-2400万平方米,PVF表面处理量达3800-4800万平方米。 目前,国内外相关研究大多实验室阶段,国外一些知名的大公司,如道康宁、3M以及德国的一些公司,也正致力于该技术研究。从目前报道资料情况上看,国外仅道康宁公司有应用报道,国内尚无相关产品推出。因此技术属于自主創新技术,将填补国内空白,达到国际先进水平。本技术具有应用的普遍性,不但可用于PTFE的表面处理,更可用于其它氟树脂和难粘高分子材料的表面处理,具有广阔的市场前景。本技术还可以推广到其他高分子材料处理领域,以及保护性包装、生物材料处理、薄膜沉积、生物医学应用等领域,在提高材料表面性能,开创材料新的应用领域方面发挥着至关重要的作用。
南京工业大学 2021-01-12
基于聚丙烯酸钠-阳离子表面活性剂复合物渗透汽化优先透醇膜的制备方法
本发明公开了一种基于聚丙烯酸钠-阳离子表面活性剂复合物渗透汽化优先透醇膜的制备方法。首先制备聚丙烯酸钠-阳离子表面活性剂复合物,后将其溶解在有机溶剂中,采用溶液涂覆法制备均质渗透汽化透醇膜。聚丙烯酸钠-阳离子表面活性剂复合物内部的离子交联结构能够有效抑制该均质渗透汽化透醇膜在醇/水料液中溶胀,保持膜的稳定性;同时,疏水长链和聚电解质的疏水主链,能提供膜对醇的优先选择吸附。通过调控聚丙烯酸钠的分子量和离子化程度,表面活性剂的种类以及分子链结构和聚集形态,能够制备不同的复合物和复合物膜。采用本发明所用的方法可以大大提高渗透汽化膜的渗透性,且该类优先透醇膜制膜方法简单易行、成本低廉。
浙江大学 2021-04-13
季铵盐型阳离子聚电解质-阴离子表面活性剂复合物的制备方法及用途
本发明公开了季铵盐型阳离子聚电解质-阴离子表面活性剂复合物的制备方法及用途。首先采用溶液滴定络合的方式制备季铵盐型阳离子聚电解质-阴离子表面活性剂复合物,后将其溶解在有机溶剂中,将其涂覆在支撑层上,烘干得到季铵盐型阳离子聚电解质-阴离子表面活性剂复合物渗透汽化优先透醇膜。季铵盐型阳离子聚电解质-阴离子表面活性剂复合物内部的离子交联结构能够有效抑制该渗透汽化透醇膜在醇/水料液中的过度溶胀,保持膜的稳定性;同时,表面活性剂的疏水长链和聚电解质的疏水主链,能提供膜对醇的优先选择吸附。因此,该类优先透醇膜制膜方法简单易行、成本低廉,具有良好的工业化应用前景。
浙江大学 2021-04-13
HY5在光下可通过蛋白-蛋白直接互作增强BIN2的激酶活性,抑制幼苗下胚轴伸长的研究
南方科技大学生物系兼职教授、美国科学院院士邓兴旺联合北京大学生命科学学院副研究员朱丹萌课题组,揭示了HY5(ELONGATED HYPOCOTYL 5)在光下可通过蛋白-蛋白直接互作增强BIN2 (BRASSINOSTEROID-INSENSITIVE 2)的激酶活性,抑制幼苗下胚轴伸长。相关论文以“Modulation of BIN2 kinase activity by HY5 controls hypocotyl elongation in the light”为题发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。 这项研究发现了HY5调控下胚轴伸长的新方式,揭示了其介导的BR信号抑制机理,为GSK3β激酶活性调控研究提供了新视角,或可为今后HY5蛋白的定向改造提供氨基酸位点信息。这项研究是研究团队继发现光形态建成抑制因子COP1抑制BIN2活性来促进暗形态建成的非经典功能 (Ling et al., 2017, PNAS)之后的又一新发现,并再次揭示光信号途径重要因子“技多不愁”的有趣现象。
南方科技大学 2021-04-11
表面施胶剂是一种通过浸润表面施胶工艺,以满足规定的纸张抗水
可以量产/n表面施胶剂是一种通过浸润表面施胶工艺,以满足规定的纸张抗水 防渗能力效果的一种新型造纸化学品助剂。该产品是采用特殊的聚合工 艺制备的阳离子型纳米聚合物乳液,经应用实验证明:其性能已达到了 国际先进水平,与国内外同类产品相比具有明显的性能优势:(1)低粘 度,粘度值(25℃)10-20mPa·S,固含量 30±1%;(2)乳胶粒粒径小, 平均粒径:80-120nm;(3)良好的储存稳定性;在(-5~+55℃)保持 6 个月不分层、不浑浊;(4)具有优良的抗水性能;(5)低成本。 该项目于 2009 年通过省级鉴定,项目具有技术先进、投产迅速、需 求量大且环保等优势,属“绿色造纸化学助剂”产品。 按目前市场同类产品的销售价格为 5000 元/吨,原料成本 3200 元/ 吨,以 10 个年产 10 万吨规模的小型造纸厂为例,纸产量为 100 万吨, 以每吨纸需用产品量为 2.5kg 计(140g 瓦楞纸),该产品年需求量为 2500 吨,年产值达 1250 万元,销售毛利润为 450 万元。
华中科技大学 2021-04-11
汽车零部件产品设计、强化工艺制定、耐久性评价以及研发能力提高
1. 具有自主知识产权的复杂服役条件下强度与耐久性评价技术:载荷谱处理新技术——有机地结合强度的动态变化特征等的载荷谱处理新技术;强度与耐久性快速试验和评价技术——基于动态强度特征零部件耐久性快速评价技术;复杂载荷下零部件疲劳寿命预测技术——有机的结合载荷强化和损伤特性、基于强度特征的疲劳累积损伤理论进行复杂载荷下汽车零部件寿命预测和评价。   2.基于载荷与强度特性的轻量化设计技术:具有自主产权的基于强度特征的轻量化设计方法——基于零部件载荷谱和强度特征进行轻量化设计,该方法能够充分发挥材料的强度潜能,疲劳强度和疲劳寿命设计更加合理;在零部件的轻量化设计中把静强度、疲劳强度和寿命、热处理要求、动态特性和成本有机结合起来进行,把产品的强度与耐久性延伸到成形工艺和热处理强化工艺,把成形工艺-热处理工艺-产品疲劳耐久性能关系有机的结合起来,成功的应用于等速万向传动中间轴自主开发设计中。
上海理工大学 2021-04-13
温州市海艺教学仪器有限公司(原温州市五金工艺厂)
  温州市海艺教学仪器有限公司         温州市海艺教学仪器有限公司系中国教学仪器行业协会会员、浙江省教学仪器行业协会会员,是专业生产供应中、小学音乐、美术、劳技、卫生等教学器材与设备的单位。        我们秉承讲求产品质量和优质售后服务的宗旨,凭着产品品种齐全和质量可靠而挤身于激烈的本行业竞争中,与全国多个省、市、自治区的省、市、县教育装备单位广结商缘,特别是与国内许多同行业兄弟单位建立了长期友好的合作关系,促进了企业的不断发展与壮大。        我们开发了《校园气象站》等教育设备建设项目,已为国内许多学校安装了不同规模的校园气象站、地理教室、地理园等,并为他们培训了一批又一批气象观测等人员。我们有关“校园气象站”的研究成果已引起相关单位的关注。
温州市海艺教学仪器有限公司(原温州市五金工艺厂) 2021-01-15
二次重组的杆状病毒(棉铃虫病毒)作为高效生物杀虫剂生产新工艺
棉铃虫重组病毒杀虫剂施用安全,对人畜无害, 无残毒, 保护了人类健康。重组病毒杀虫剂不会造成土壤和水源污染,利用它逐步地取代化学农药, 是逐渐消除化学农药残毒,保护农业生态环境, 使农业走可持续发展道路的根本途径, 社会效益、生态效益显著。由于病毒感染的专一性, 不会危害人类,不会危及有益昆虫及其它有益的动植物, 保护了人类赖以生存的地球环境, 维护了生态平衡。 国内外专家预测到21世纪初生物农药将占市场的20-30%。棉铃虫是一种世界性的杂食害虫,也是我国农业的重要害虫,全国受害作物面积近1亿亩。当前棉铃虫对各种化学农药均产生了很高的抗性,单纯依靠化学农药,已很难控制该类害虫。化学农药超量应用引起的中毒事故,已经造成了严重的社会问题。我国目前棉铃虫病毒杀虫剂的防治面积仅占棉花种植面积的0.25%-1% (200万亩),缺口很大,具有极大的市场潜力。    该项目开发生产的生物杀虫剂不是传统的野生棉铃虫病毒,而是经过二次重组,而且具有高效杀虫效果的重组的棉铃虫病毒HaSNPV-CathL。它的特点是缺失egt基因并插入蝎毒基因。重组棉铃虫病毒的田间试验结果表明双重重组棉铃虫病毒处理的小区蕾铃被害率低于野生型病毒处理的小区,最终棉花的产量也比野生型病毒处理的小区高20%。    重组棉铃虫病毒作为杀虫剂的工业化生产,国内采用“人工饲养的幼虫――多角体病毒感染”的传统工艺,此法生产时间长、耗人力,产品中含有的微生物、大量昆虫角皮及昆虫蛋白等对人体有危害。本项目以以色列的工作为基础采用离体病毒培养“重组棉铃虫细胞-重组棉铃虫病毒”体系开发了无血清昆虫细胞培养的杆状病毒杀虫剂的大规模生产过程。这不仅克服传统方法的缺点, 而且降低重组棉铃虫病毒杀虫剂生产成本。
武汉工程大学 2021-04-11
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