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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
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
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
一种用于金属面爬壁机器人的磁吸附提升系统
本发明公开了一种用于金属面爬壁机器人的磁吸附提升系统，包括四组提升子机构，两组提升子机构位于机器人对称两侧，每个提升子机构包括两个支撑架、通过轴承与所述两个支撑架底端连接的磁铁旋转架、固定在所述磁铁旋转架上的旋转架固定座、安装在所述磁铁旋转架上的磁铁、与旋转架固定座轴承连接的提升杆、与所述提升杆连接的H型中间杆和连架杆、与所述H型中间杆连接的主动杆。该提升装置可以满足金属面爬壁机器人的磁吸附稳定性，保证了连杆之间的旋转平稳性和快速性，实现了金属面爬壁机器人的磁吸附状态和磁力脱离状态的快速切换，在吸附状态时实现了吸附的稳定性，在释放状态时实现了磁吸附的消除。
东南大学
2021-04-11
一种粉煤灰/氧化石墨烯复合吸附材料的制备方法
（专利号：ZL 201510193865.9） 简介：本发明公开了一种粉煤灰/氧化石墨烯复合吸附材料的制备方法，属于环保材料技术领域。该方法具体制备步骤是：以1g粉煤灰，加入1mL质量浓度为1～5％的壳聚糖溶液浸渍2～3h，然后在50‑80度干燥2～3h，再加入10～20mL2～5g/L氧化石墨烯溶液浸渍8‑12h，同时搅拌2～3h，加水稀释至固相浓度到40g/L时，加入0.5～2mL戊二醛在50～80度下交联3h，滤去液相并用无水乙醇洗涤至中性，在60℃真空干燥5～6h得粉煤灰/氧化石墨烯复合吸附材料。本法制备的复合吸附材料克服了氧化石墨烯难于分离的缺点，又能够同时吸附阴阳离子染料及多种污染物。
安徽工业大学
2021-04-11
用于低浓度工业废水深度处理的新型咯态吸附剂
该吸附剂材料对水中有色物质和有机物的吸附容量可以达到 400mg/g 以上对总磷（TP）、总氮（TN）和锑（Sb）的吸附容量分别可达 10mg/g，15mg/g 和400μg/g，是目前市场上唯一一种可以同时高效去除 COD、TP、TN 和重金属锑的新型吸附材料。对水中有机物的吸附可以在 15 分钟内达到吸附平衡，远高于一般吸附剂材料，如目前常用的活性炭最少需要 2 小时以上才能达到吸附平衡。本项目利用低浓度的碱溶液（一般用 0.4%-1%）可以很方便在 20 分钟内将吸附于本吸附剂上的有机物质洗脱下来，实现被吸附物质的脱附过程。经碱液脱附后吸附剂，在酸溶液（pH=1)）中浸泡 30 分钟,即可实现吸附剂的再生。
西安交通大学
2021-04-11
一种球形脱汞吸附剂的制备方法与产品及其应用
本发明公开了一种球形脱汞吸附剂的制备方法与产品及其应用。 该制备方法包括：将浓度为 0.2％～50％的海藻酸钠溶液滴入浓度大于 0.001％的钙盐溶液中，并静置直至海藻酸钠与钙盐充分反应，获得直 径为 1mm～7mm 的海藻酸钙凝胶球；将所述海藻酸钙凝胶球置于改性 溶液中浸渍 0.1h～4h，使得改性溶液中的 HCO3<sup>-</sup>和 CO3<sup>2-</sup> 与 海 藻 酸 钙 凝 胶 球 的 表 面 和 孔 隙 内 的 Ca<sup>2+</sup>共沉淀，在海藻酸钙凝胶球的表面和孔隙内生成 CaCO3 纳米晶体，获得所述球形脱汞吸附剂；在所述改性溶液中， HCO3<sup>-</sup> 和 CO3<sup>2--</sup> 的 摩 尔 浓 度 之 和 为 64.1mmol/L～256.4mmol/L。本发明通过对海藻酸钙凝胶球进行表面改 性，由此改善吸附剂的吸附能力以及机械强度，具有商业化利用前景。
华中科技大学
2021-04-13