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改性聚间苯二甲酰间苯二胺超滤膜及其制备方法和应用
本成果基于间位芳纶材料，通过调控制膜配方以及制膜工艺，所制备的间位芳纶膜具有高的渗透通量、高的机械强度以及良好的耐酸碱性能。依托于自身实验室的中试平板刮膜装置，实现了间位芳纶膜的中试化制备，并且进行膜组件、膜设备的进一步放大设计。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
聚间苯二甲酰间苯二甲酰胺（PMIA））纤维是一种新型的有机耐高温纤维，具有出色的综合特性，包括良好的热稳定性，化学稳定性，亲水性和阻燃性。膜材料的耐压性和耐热性是膜分离工艺长期运行所必需的，这些优异的性能使PMIA成为膜制备领域的关键性材料之一。此外，由于该材料易溶于普通有机溶剂中，因此，可以采用非溶剂诱导相转化（NIPS） 法制备PMIA 超滤膜，这为工业化生产提供了可能。
目前我国的膜材料主要还是依赖于进口，并且亲水性差、机械强度低、耐溶剂性能差等诸多问题，而间位芳纶膜材料已经实现了国产化，并且价格便宜，打破了国外垄断的局面。基于间位芳纶材料，我们通过调控制膜配方以及制膜工艺，所制备的间位芳纶膜具有高的渗透通量、高的机械强度以及良好的耐酸碱性能。依托于我们实验室的中试平板刮膜装置，我们实现了间位芳纶膜的中试化制备，并且进行膜组件、膜设备的进一步放大设计。所开发的PMIA膜可以达到及其高于市场同种类产品，其产业化可大大丰富目前水处理市场。
平板膜纯水通量不小于700L∙m-2 ∙ h-1 ∙ bar-1(温度 25℃(不含)以下)，静态水接触角低于60°。【纯水通量和接触角测试方法依据国家标准 GB/T 32360-2015《超滤膜测试方法》】。
北京理工大学
2022-08-17
一种荷正电聚电解质络合物均质渗透汽化膜的制备方法
本发明公开了一种荷正电聚电解质络合物均质渗透汽化膜的制备方法，主要包括以下步骤：(1)通过调节阳离子聚电解质溶液pH值，使其带有的氨基部分质子化，与阴离子聚电解质络合，得到荷正电聚电解质络合物；(2)将荷正电聚电解质络合物加入一元酸溶液中，配制荷正电聚电解质络合物分散液；(3)将荷正电聚电解质络合物分散液涂刮于聚砜超滤膜上，烘干得到荷正电聚电解质络合物均质渗透汽化膜，用于有机物脱水。利用该方法制备的渗透汽化膜，在60℃下，分离质量分数为70％水异丙醇溶液时，通量可达8100-9700gm-2h-1，透过液中水质量分数可达96.4-99.3％。因此，所制备的荷正电聚电解质络合物均质渗透汽化膜具有高分离选择性和高耐水性。
浙江大学
2021-04-13
联型聚电解质-表面活性剂复合物的制备方法及用途
本发明公开了一种交联型聚电解质-表面活性剂复合物的制备方法及用途。采用自由基聚合的方式制备了聚（甲基丙烯酰氧乙基氯化铵-丙烯酸羟烷酯）共聚物。采用溶液滴定络合的方式制备了聚电解质-表面活性剂复合物。将聚电解质-表面活性剂复合物和交联剂共同溶解在有机溶剂中，采用原位交联的方式制备了交联型聚电解质-表面活性剂复合物膜。交联型聚电解质-表面活性剂复合物分子内部的离子交联结构能够有效保持复合物结构的稳定性，分子链间通过交联剂的交联作用可有效抑制该复合物膜在醇/水料液中的过度溶胀。通过调控共聚物的共聚比例和交联剂的种类可有效调控膜结构。该类优先透醇膜制膜方法简单易行、成本低廉，具有良好的工业应用前景。
浙江大学
2021-04-13
基于聚类强化学习的城市道路交叉口交通信号优化方法
一种基于聚类强化学习的城市道路交叉口交通信号优化方法，该方法涉及智能优化技术领域，可以提高单位时间内通过道路交叉口的车辆数。道路交叉口是道路网的重要组成部分，也是路段交通流的瓶颈。研究显示，城市平面交叉口的通行能力只相当于路段上的40%-50%。平面交叉口所消耗的时间约占全程时间的31%，而车辆行驶延误时间中有80%-90%由平面交叉口延误造成。提高城市平面道路交叉口的通行能力，可以减少车辆延误，节约人们的出行时间，增强人们的出行安全，并能够减轻环境污染。 本发明能够根据交叉口的 交通状态自动选择合适的相位动作，以适应交叉口交通状况的变化，能够提高单位时间内通 过交叉口的车辆数，减少车辆延误。与其他聚类强化学习方法的不同之处在于，本发明在学 习过程中，能够根据回报值的标准差动态地增加或减少质心数，能在保证强化学习收敛的前 提下尽可能地减少质心数，从而尽可能减少Q值函数存储空间、提高收敛速度，使交通信号控制策略更快地适应当前交通流情况，从而尽可能减少交通延误。
青岛大学
2021-04-13
一种聚间苯二甲酰间苯二胺基静电纺丝阻燃隔膜及其应用
本发明属于锂离子电池技术领域，公开了一种聚间苯二甲酰间苯二胺基静电纺丝阻燃隔膜及其应用，所述间苯二甲酰间苯二胺基静电纺丝隔膜即PMIA基静电纺丝隔膜是通过将改性PZS微球与PMIA以及有机溶剂混合后，采用静电纺丝法制备获得，所述改性PZS微球是通过在具有阻燃性能的聚磷腈PZS微球表面原位生长无机层SiO<subgt;2</subgt;制备获得；所述聚磷腈PZS微球是利用单宁酸和六氯环三磷腈之间的聚合反应制备获得。本发明制备的纺丝隔膜具有非常优异的孔隙率、吸液率和离子电导率以及良好的热稳定性和阻燃性。
南京工业大学
2021-01-12
一种利用波浪能驱动的大洋探测机器人
本发明涉及波浪滑翔机领域，旨在提供一种利用波浪能驱动的大洋探测机器人。该种利用波浪能驱动的大洋探测机器人包括机械动力部分和探测装置部分，所述机械动力部分包括浮子基体、舵片、翼片、柔性缆索、重块、机器人机架、蓄电池、单片机、舵机，所述探测装置部分采用浮子载体实现，浮子载体与浮子基体连接，用于安装固定太阳能电池板、PH传感器、温度传感器、GPS模块、无线通信模块。本发明完全依靠机械结构将波浪能转换为向前的推力，并利用太阳能电池板为加装的多种传感器供电，不需要提供额外的能量，从而通过简单的改变搭载仪器完成不同的功能需要，实现平台的多功能利用和拓展化利用。
浙江大学
2021-04-11
白酒丢糟及农产秸杆的生物质能转化研究
成果描述：本项目通过对白酒丢糟、秸秆废弃物的有效降解利用，进行了特定性状微生物育种研究，开发了白酒丢糟和农产秸秆从降解糖化到无灭菌连续酒精发酵的工艺路线，提出了农产秸秆和酿酒蒸馏废水混合物高效沼气发酵工艺，实现白酒丢糟及秸秆废弃物向燃料酒精、沼气等可再生生物能源的转化，可以促使传统白酒产业形成更为合理的资源-产物-资源生态酿酒产业链，实现废弃物的减排和传统酿酒企业综合效益的整体提高。对于解决大量白酒丢糟、秸秆资源的浪费，促进酿酒生态产业的形成、生物能源生产原料的拓展等，具有重要意义。市场前景分析：本项目成果的推广实施对象为中国传统白酒生产及酒精生产企业，特别是大中型白酒生产企业。由于这些企业大都拥有酒精生产车间或合作酒精生产厂，不必经过巨额的设备投资，很容易通过技术改造将燃料酒精的生产融入原有的生产体系，而丢糟的大量排放和粮食的大量消耗，是大中型白酒企业不能回避的重大问题，也自然成为本研究成果的主要实施对象。目前已有白酒企业表达愿意参与共同合作开发的意向，研究成果的应用前景可观。与同类成果相比的优势分析：（1）系统性地探讨并建立了白酒丢糟和农产秸秆从降解糖化到无灭菌连续酒精发酵的完整工艺，国内外未见报道。 （2）建立了农产秸秆和酿酒蒸馏废水混合物高效沼气发酵工艺，属国内领先技术， （3）建立了白酒丢糟及农产秸秆废弃物先降解发酵生产乙醇，然后再将废渣废液转化为沼气的梯级能源转化体系，属国际先进技术。 年产300吨，年销售收入300万元。
四川大学
2021-04-11
3000吨/年高新能低成本磷酸铁锂生产线
成果描述：针对磷酸铁锂锂电正极材料存在的不足和制约磷酸铁锂产业发展的一系列问题，本项目通过基于混合溶剂的液相合成方法，利用定向分子组装技术，结合独特的煅烧工艺构建了具有三维（3D）导电网络结构的正极材料，从而制备出具有独特晶体结构、良好导电性、高离子迁移速率和高振实密度的新型改性磷酸铁锂锂离子电池正极材料，同时通过先进的回收利用技术实现了生产工艺的低成本、无污染。市场前景分析：以磷酸铁锂正极材料制备的锂离子电池在移动电源、电动工具、电动自行车、电动汽车以及储能领域中有着极大的市场前景。与同类成果相比的优势分析：通过本项目的实施，达到了以下技术目标： （1）基于混合溶剂的液相法制备工艺的设计，解决现有工艺存在的材料批次间一致性差的不足，实现批次间材料克容量变化＜2%； （2）构建3D导电网络，从而解决制约LiFePO4大规模应用的重大技术难题—材料导电性差的缺陷，将材料的电导率提高到10-2Scm-1； （3）将压烧技术引入LiFePO4制备工艺，结合二次造粒粒径控制技术得到尺寸均一的亚微米颗粒，将材料振实密度提高到1.2gcm-3； （4）以本项目研制的LiFePO4作为正极材料并采用改进工艺装配的锂离子电池将达到如下性能指标： ⅰ 0.1C比容量≥160mAhg-1，1C比容量≥140mAhg-1； ⅱ 循环充放电3000次，常温放电容量高于80%； ⅲ 支持常温50C以上倍率放电，-20℃环境支持20C以上倍率放电，-20℃环境放电容量不低于常温放电容量的80%。 （5）创新反应溶剂和反应副产物的循环回收利用技术，实现生产过程绿色化、低排放和原子经济性，与现有同类材料比较，生产成本降低30%以上。
四川大学
2021-04-11
第三代高效太阳能电池的研发
能源日益紧缺、污染日益严重、气候剧变，人类面临空前的能源危机和环境危机，人们认识到能源供应也必须走可持续发展的道路。在可再生能源中，光伏发电具有独特优势和机遇。它是利用量子力学原理，直接将太阳光能转化为电能，具有高效、无污染、取之不尽、应用灵活、性能可靠等优势。虽然光伏发电已有很大进展，但作为主要能源还有较远距离，其主要原因是太阳能电池的价格仍然较高、光电转换效率还不够高。所以降低成本，提高光电转换效率依然是发展光伏发电的永恒课题。太阳能电池已经历三代的发展。然而，第一代晶硅太阳能电池耗材太多，进一步降低成本的空间已很少；目前第二代薄膜太阳能电池因电池效率较低、稳定性差等问题，严重限制了其推广。新概念第三代高效太阳能电池是继晶硅和薄膜太阳能电池之后发展的新型太阳能电池，采用不同于常规太阳能电池的材料和工作原理，达到高效、低成本、高可靠的目的，已引起科研界极大兴趣，并已成为研发热点。
厦门大学
2021-04-11
第三代高效太阳能电池的研发
"能源日益紧缺、污染日益严重、气候剧变，人类面临空前的能源危机和环境危机，人们认识到能源供应也必须走可持续发展的道路。在可再生能源中，光伏发电具有独特优势和机遇。它是利用量子力学原理，直接将太阳光能转化为电能，具有高效、无污染、取之不尽、应用灵活、性能可靠等优势。虽然光伏发电已有很大进展，但作为主要能源还有较远距离，其主要原因是太阳能电池的价格仍然较高、光电转换效率还不够高。所以降低成本，提高光电转换效率依然是发展光伏发电的永恒课题。 太阳能电池已经历三代的发展。然而，第一代晶硅太阳能电池耗材太多，进一步降低成本的空间已很少；目前第二代薄膜太阳能电池因电池效率较低、稳定性差等问题，严重限制了其推广。新概念第三代高效太阳能电池是继晶硅和薄膜太阳能电池之后发展的新型太阳能电池，采用不同于常规太阳能电池的材料和工作原理，达到高效、低成本、高可靠的目的，已引起科研界极大兴趣，并已成为研发热点。 "
厦门大学
2021-04-10