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无膜分步法电解水制氢
传统的电解工业（电解水、氯碱工业）阴、阳极会同时产生两种气体，一般采用离子交换膜防止两种气体的混合，避免爆炸性混合气体的产生。离子交换膜的使用增加了电解的成本，此外膜内阻也增加了电解的能耗。且由于阳极和阴极室的气体压力必须通过稳定的电源输入保持平衡，很难利用风能和太阳能等不稳定的可持续能源来直接为离子膜电解池供电。另一方面，电解池中的高压气体和阳极氧化过程的中间产物也会加剧膜的老化降解，近一步增加电解成本。基于电池电极的分步法无膜电解技术有望为电池电极反应推出一个新的研究方向，随着电池工业迅速发展，电池电极的制备已经非常成熟，分步法电解技术很容易利用现有的商业化电极实现产业化。
复旦大学
2021-04-10
一种塑性丝胶蛋白膜的制备方法
本发明涉及一种塑性丝胶蛋白膜的制备方法。目前还没有一种工艺简单、制备条件温和、无有毒化交联剂、有较好的力学性能的塑性丝胶蛋白膜的制备方法。本发明的特点在于：依次包括如下步骤：（1）将蚕丝蛋白原料置于浓度为7-11mol/L的LiBr溶液中，于30-100℃的条件下溶解处理0.25-15min，得到不溶胶状物；（2）将步骤（1）中得到的不溶胶状物取出，用蒸馏水洗涤数次，除去不溶胶状物中的LiBr分子，得到丝胶蛋白胶体；（3）将步骤（2）中得到的丝胶蛋白胶摊开铺平，干燥后制得塑性丝胶蛋白膜。本发明的工艺简单、制备条件温和、不添加任何化学交联剂而获得具有较好力学性能的塑性丝胶蛋白膜。
浙江大学
2021-04-11
超硬耐高温抗氧化纳米多层膜材料
"表面涂层技术是改善材料性能的有效技术之一，在现代工业中发挥着越来越重要的作用。将涂层与基体材料的优良性能相结合可以有效降低材料的磨损，提高材料的强度，提高材料的高温抗氧化性等性能。随着现代工业技术的发展，传统TiN、CrN等单一涂层材料难易满足其需要，通过复合单层材料而成的纳米多层膜涂层拥有单层材料无法比拟的综合性能而越来越被重视，成为了一种具有广阔应用前景的材料，具有重大的应用和经济价值。 技术特点：该项目制备出了异结构TiAlSiN/Si3N4、CrAlSiN/Si3N4纳米多层膜及同结构TiCrAlN/TiAlN纳米多层膜，其硬度可超过36 Gpa，抗氧化温度超过了800℃；可以根据实际性能需求选择单层材料制备具有特殊性能的纳米多层膜涂层材料。 "
厦门大学
2021-04-10
关于超高通量分离膜的研究成果
纳米孔道的离子输运现象是材料科学和生物物理等领域研究的热点。当纳米孔道的尺度达到纳米即接近分子大小时，将会出现许多奇异的输运现象。研究这些输运现象对于了解细胞膜离子通道机制，制备新型高效分离设备淡化海水、处理污水，探索新型DNA测序方法等都有重要意义。基于核径迹高分子膜制备的纳米孔具有结构坚韧富有柔性并且可以高效大规模制备的优点，但是由于已沿用六十多年的传统化学蚀刻制备法不便可靠控制蚀刻速率，无法达到亚纳米尺度。刘峰和王宇钢课题组基于多年来核径迹纳米孔研究工作的基础（JACS，2008,2009；AFM, 2010,2011; EES, 2011等），首次通过高能重离子轰击高分子膜并进行充分紫外线照射，不进行蚀刻而成功制备亚纳米尺度的核孔膜 （Qi Wen, et al., Advanced Functional Materials，2016, Cover Highlights)。该膜具有超高离子选择性，比如阴阳离子选择性高达108，但导通量离实际应用尚有一定距离。事实上，选择性和通量对于所有离子分离膜都是一对难以调和的矛盾。2017年《Science》专门就此发表题为“Maximizing the right stuff: The trade-off between membrane permeability and selectivity”的长篇评述文章，指出分离膜研究的正确方向是要同时具有高选择性和高通量。通过优选高分子膜并利用新的制备工艺，刘峰、王宇钢课题组所获得的新型纳米尺度核孔膜，在保持碱金属离子与重金属离子高选择性的同时，将离子的输运率提高了3个数量级 （图A）。 这种纳米核孔膜的优异分离性能突破了传统的分离膜和氧化石墨烯等新型分离膜的局限 （图B）。与此同时，他们还建立了高分子纳米孔模型并通过分子动力学模拟揭示，一方面由于孔的半径在0.5纳米左右极大减少了脱水势垒的阻碍从而极大提高了输运量，同时由于部分脱水的离子和表面吸附的电荷之间的相互作用而保持了高选择性 （图C）。 这项研究揭示了纳米孔道的离子输运新机制，并且为突破高选择性和高输运率的矛盾提供了新的思路。通过该方法所制备的高分子膜在过滤重金属元素的水净化，制备新型电池等方面也有重要应用价值。
北京大学
2021-04-11
一种复合正渗透膜的制备方法
本发明公开了一种复合正渗透膜的制备方法，用含硅脂肪二胺 部分取代多元胺作为水溶液的溶质，先将基膜在水溶液中充分浸泡后 取出并除去表面水分，再将基膜的其中一面与有机相溶液接触使得基 膜表面发生界面聚合反应，即获得所需复合正渗透膜。本发明通过引 入含有二胺和硅氧烷结构的含硅脂肪二胺改善了制备所得的复合正渗 透膜的性能，氨基作为活性基团参加界面聚合反应，而硅氧烷极易水 解，硅氧基转变成亲水性的羟基，复合正渗透膜的渗透性、亲
华中科技大学
2021-01-12
膜法中成药制备新工艺技术
本成果采用陶瓷超微滤膜、纳滤膜等分离技术的单项或者集成设计方法，替代中药传统的醇沉工艺和多效蒸发工艺，实现中药组分的纯化和浓缩。关键之一在于根据中药浸提液的构成，优化设计和生产陶瓷膜元件，优选必要的高分子超滤膜或者纳滤膜。所生产的膜分离装置采用了多项专利技术，能提高有效组分得率和产品液的澄清度，降低原材料成本，高效节能、显著降低废液排放量、消除溶剂对环境的污染。
南京工业大学
2021-01-12
造纸废水近零排放膜集成工艺
造纸工业在我国国民经济中占有重要地位，但属于高物耗、高能耗的污染大户，废水排放量占全国工业废水排放量的17%以上。实现废水综合治理，减少尾水排放量，已成为造纸行业发展迫切。本项目技术采用膜集成技术实现了造纸尾水的净化处理，实现了水的分级回用，项目已经建成万吨级工程2项，经济效益好。
南京工业大学
2021-01-12
膜法养殖废水/农村污水处理技术
膜技术与生物处理技术相结合的膜生物反应器（MBR）处理工艺作为一种新的污水处理与回用技术，正日益受到国内外的广泛关注。MBR 由膜组件和生物反应器组成，可利用生物反应器中微生物的降解作用去除废水中的污染物，并在外界压力作用下使用膜组件的高效过滤截留性能，将大分子物质及活性污泥截留在反应器内，具有优越的固液分离能力。MBR 使污泥被截留，反应器内污泥浓度升高，停留时间变长，解决了传统活性污泥生物处理法中活性污泥沉降性能差的不足，实现了水力停留时间和污泥停留时间的分离和在实际中的分开控制，提高了生物反应
南京工业大学
2021-01-12
超硬耐高温抗氧化纳米多层膜材料
表面涂层技术是改善材料性能的有效技术之一，在现代工业中发挥着越来越重要的作用。将涂层与基体材料的优良性能相结合可以有效降低材料的磨损，提高材料的强度，提高材料的高温抗氧化性等性能。随着现代工业技术的发展，传统TiN、CrN等单一涂层材料难易满足其需要，通过复合单层材料而成的纳米多层膜涂层拥有单层材料无法比拟的综合性能而越来越被重视，成为了一种具有广阔应用前景的材料，具有重大的应用和经济价值。
厦门大学
2021-01-12
离子交换性能的膜材料及其应用
本发明公开了一种离子交换性能的膜材料，该膜材料为致密结构或微孔结构，由具有离子交换性能的高聚物和非离子交换性能的高聚物共混而成，其中离子交换性能的高聚物和非离子交换性能的高聚物之间的质量比为5％/95％～95％/5％。本发明还公开了这种膜材料在阴离子和阳离子的分离和回收的膜萃取方面、在脱除气体中的水蒸气方面和在非压力推动正渗透过程中对水体系的脱盐方面的应用。本发明的膜材料摆脱了支撑液膜的支撑的概念，其化学稳定性高，对离子的传质阻力低。该材料不仅在液膜离子分离过程中提供长期稳定性，而且在其他诸多分离领域中找到应用点。
南京工业大学
2021-04-13