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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
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
膜法中成药制备新工艺技术
采用陶瓷超微滤膜、纳滤膜等分离技术替代传统的醇沉发，不但减少了药物有效成分损失、提高产品质量，而且缩短了生产周期、降低生产成本，并易于工业化放大。技术指标：本技术具有我国资源特色，在国内外均属首创，形成了具有我国自主知识产权的成套技术与装备。可根据中药厂需要，提供不同提取工艺及装备，该成果已有20多个工业化成功应用案例。例如在敖东制药公司，采用陶瓷膜技术进行血符口服液的生产，与传统的醇沉工艺相比，节约乙醇消耗70%以上，生产周期节约30%。
南京工业大学
2021-04-13
绿色环保型化学转化膜的制备
目前我国每年的钢铁产量已高达亿吨，但其中却有 30%由于腐蚀而白白损 失掉。据初步统计，我国每年因金属腐蚀造成的经济损失约占当年国民生产总 值的 4%。涂层（涂装）体系由金属表面的预处理层（即化学转化膜）与防护性 的有机涂层组成，其中化学转化膜是金属表面处理领域不可缺少的一道工序， 其一是为基体提供短期的防护性能，更重要的则是为基体与后续涂层间提供良 好的结合力。目前工业上对钢铁件及铝（合金）（涉及到汽车、家电，机械制 造等多个行业）分别采用磷酸盐转化处理（磷化）与铬酸盐钝化处理得到相应 的化学转化层，然而，磷化工艺因沉渣废液的排放对生态环境造成富磷污染而 逐渐被淘汰；为此，发展环境友好型的金属表面预处理层技术取代应用广泛但 污染环境的磷化工艺已迫在眉睫。
山东大学
2021-04-13
便携式自动化小棚卷膜机
本发明提供一种便携式自动化小棚卷膜机，它可以解决现有技术存在的卷膜换模效率低下且操作过程复杂、动力供应单一和设备移动调整困难等问题。技术方案是，它包括机械支撑部分、卷膜辊、导向辊、清理刷、自锁移动部分、电动机和皮带轮传动部分等。本发明是一种利用快速拆卸式卷膜辊和导向辊、清理刷、皮带轮、自锁移动轮（自锁移动部分）及万向轮实现卷膜辊的快速拆装、塑料膜的清理和卷膜机移动的装置。
青岛农业大学
2021-01-12
复合管膜工业污水过滤技术与装置
北京科技大学与高新企业合作研究，开发了复合管膜技术以及生产过滤装备。过滤器技术可广泛应用于钢铁行业浊环水和净环水，以及矿井水等污水的液固分离和油水分离等应用领域。复合管膜过滤器的主体由上下封头、罐体、裙座等焊接而成。罐体内由上下花板和复合管膜分成集油室，过滤室和沉淀室，循环水由进液口进入复合膜过滤器后，在外部压力作用下，经复合管膜渗透到过滤室经出液口排出，将截留下的固体物沉积在沉淀室，当压力差达到设定值时，启动反冲洗装置，最终达到了除油、除悬浮物、降浊度的效果。改善连铸冷却水的水质、提高污水的处理量和水资源的循环利用，解决由于冷却水喷嘴堵塞影响生产的问题，为其他企业浊环水及净环水的推广奠定了基础。
北京科技大学
2021-04-13
一种适于多层膜复合的控制方法
本发明公开了一种适于多层膜复合的控制方法，包括：输入进料辊的张力参考指令和复合辊的位移参考指令，并获取它们包括当前位置、位置偏差和张力状态在内的反馈信号；将复合辊的位置参考指令与其当前位置值相比较作为实际位移指令，并实现位移闭环控制；基于复合辊实际位移指令，计算得出进料辊的修正前位移参考指令；通过多种方式对该修正前位移参考指令予以修正处理，相应实际位移指令并实现位移闭关控制；分别按照上述实际位移指令转动辊对，由此实现多层膜复合的同步运动控制过程。通过本发明，能够显著提高多层膜复合的定位效果，同时具备
华中科技大学
2021-04-14
可食蔬菜膜（包装材料）生产技术
一、成果简介 蔬菜膜也称为纸菜，是将蔬菜加工成糊状再加入添加剂，经干燥成型而得到的一种纸片状食品。 蔬菜纸不仅便于运输、贮藏和食用，而且保留了蔬菜的颜色和营养成分，具有独特风味，是一类新型的休闲食品、应急食品，还能帮助厌食儿童达到营养平衡。另外蔬菜纸可用于食品的内包装，直 接食用，如方便面内调料包包装等，可减
中国农业大学
2021-04-14