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研發階段/n內容簡介：本項目的研究重點是：超濾膜過濾磁化水能否提高防垢效果。首先，通過實驗研究證明了：超濾膜過濾磁化水能提高防垢效果。在國內首次提出可利用超濾和磁處理的協同作用解決天然礦泉水生產中的碳酸鈣沉淀問題：天然礦泉水中的無機鹽沉淀（主要是碳酸鈣）是我國礦泉水生產中至今未解決的難題，因為其他方法（如化學法、樹脂軟化法等）都不適用，而我們完全采用純物理方法很適合礦泉水的生產，且附加成本也較低，同時磁處理還能提高礦泉水的品質，故有較高的應用價值。此外，本項目還研究了磁作用的最佳條件：磁作用時間、飽

蔣偉課題組發現酰胺內修飾分子管能夠穿到聚乙二醇的高分子鏈上，形成一個像項鏈一樣的多聚假輪烷結構。每個分子管具有四個羧酸根，能夠與金屬離子配位。當加入銅離子時，多聚假輪烷就會通過鏈間配位交聯，形成一個不能自由流動的水凝膠結構。然而，該水凝膠不穩定，又會逐漸變為自由流動的溶液。通過搖動，該溶液又能轉化為水凝膠。這說明該水凝膠是耗散自組裝的結果，需要搖動產生的剪切力作為燃料（fuel），以維持其結構。通過多種實驗表征手段和計算化學，他們揭示了該體系的工作原理：水凝膠的形成是由于剪切力誘導的鏈內配位到鏈間配位模式的轉化而導致的。 該瞬態水凝膠具有非常優異的拉伸性能，至少能被拉伸至其初始長度的30倍。在拉伸過程中，分子管能夠在聚乙二醇高分子鏈上“摩擦”滑動。這種“分子滑輪”結構有利于耗散拉伸應力，故而展現出較好的拉伸性能。此外，該水凝膠還可以在搖動條件下實現快速自修復。該研究為構建耗散自組裝材料提供了新的思路，在智能材料領域具有潛在的應用前景。

本發明公開了一種基于分裂算法的湖泊三維水動力-水溫-水質模擬預測方法。構建湖泊三維水動力-水溫-水質模型，將湖泊離散成若干網格單元，并對網格采用 Arakawa-C 模式布置變量，基于分裂算法將湖泊三維水動力-水溫-水質模型中各算子按照其物理波動過程的波頻快慢特性進行分類，對低頻慢過程算子采用顯式處理，對高頻快過程算子采用隱式處理，運用分裂算法分步離散求解模型，得到湖泊水域內不同位置和時間的三維流場、水溫和水質指標濃度。本發明提出的基于分裂算法的湖泊三維水動力-水溫-水質模擬預測方法能較準確地反映湖

本發明公開了一種水液壓壓鑄機及其液壓系統，壓鑄機包括定 模座、動模座、合模液壓缸、鎖緊螺母液壓缸、鎖模液壓缸、壓射增 壓缸和蓄能器組，定模座和動模座通過哥林柱相連，合模液壓缸驅動 動模座沿哥林柱移動；壓射增壓缸用于完成壓射過程，蓄能器組為各 部件提供動力；液壓系統包括動力源、壓射系統、合模系統、鎖模系 統和冷卻系統，動力源與水箱相連，為各系統提供動力；壓射系統、 合模系統、鎖模系統和冷卻系統的工作介質均為水。本發明采用水介 質作為液壓系統的工作介質，克服了傳統壓鑄污染的缺陷，同時將冷 卻系統與主壓射

一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 隨著工業化的快速發展，環境污染問題日益突出?；前奉惪股?、酚類等持久性有機污染物引起的水體污染，二氧化碳與氮氧化物的大量排放產生的氣候變暖與大氣污染，成為當前社會可持續發展面臨的重大問題。光催化技術由于可以直接利用可持續的太陽能驅動化學反應，而成為水/氣環境凈化和清潔能源利用的理想途徑之一。因此，開發高性能的光催化劑意義重大。

（專利號：ZL 201410267868.8） 簡介：本發明公開一種水溶型芯的快速成形系統及成形方法，屬于材料成形技術領域。該成形系統包括箱體、微滴噴射裝置、混料裝置、鋪料裝置、移動加熱裝置、空間加熱裝置、粉料加熱裝置、配液倉、控制器、工作腔體、升降工作臺以及測溫探頭。本發明所提供的成形方法首先建立型芯CAD幾何實體模型，由微滴噴射裝置按照計算機提取的滴液裝置的運行軌跡完成所有離散層面的滴液工序，制得水溶型芯。本發明尤其適用于以可溶性無機

本發明公開了一種互穿網絡水凝膠填充復合分離膜的制備方法，包括如下步驟：首先，將聚合物膜在第一單體溶液中浸泡，取出后在紫外光下輻照交聯，得到第一網絡凝膠復合分離膜；然后，將第一網絡凝膠復合分離膜在第二單體溶液中浸泡，取出后通過熱引發交聯，形成互穿網絡水凝膠填充復合分離膜。本發明制備的互穿網絡水凝膠填充復合分離膜具有重金屬離子吸附功能，在過濾分離的同時，可有效吸附水中的重金屬離子。本發明提供的方法簡單、高效、易操作、成本低、可工業化生產，對銅、鉛、汞、鋅、鎘、鎳等多種重金屬離子具有優異的吸附性能，既可用于工業重金屬污水處理，也可用于生活飲用水中去除重金屬離子。

北京科技大學材料科學與工程學院生物醫用材料研究室研制開發的半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體是一種新型醫用生物材料，可用于人關節軟骨的修復或替代。本項目成果屬國內外首創，其應用和推廣不但會產生100萬元／年的經濟效益，而且能帶來巨大的社會效益。利用反復冷凍－融化法可將聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol，縮寫PVA）水溶液凝膠化而制成聚乙烯醇水凝膠彈性體（PVA hydrogel elastomers, 縮寫PVAHE），由于其PVA結晶度為50％－60％，因此又稱為半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體。1998年以來，這種人工關節軟骨材料通過三次動物實驗（共19個月）表明生物相容性很好，植入材料（PVAHE）周圍組織未產生任何炎性反應和退變。2000年6月至2001年10月曾在中國藥品生物制品檢定所動物實驗室進行PVAHE生物學評價并通過產品注冊檢測。目前，已達到臨床應用的水平。從1996年以來，本項目的研究和研制開發工作是在北京市自然科學基金（3962006）、國家自然科學基金（59775038）和北京市科技項目合同（954020400）資助下歷時5年完成的。多年實驗室試驗和動物試驗表明，半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體是一種很有產業化前景的醫用表面修復材料，它具有以下特點：（1）潤滑性能良好（摩擦系數0.05，磨損系數小于10-7mm3/Nm）;（2）充分的吸震能力（含水率70％－80％，多微孔）；（3）很好的生物相客性；（4）彈性大，強度高（壓縮模量14MPa，壓縮強度4MPa）；（5）能與宿主骨（軟骨下骨）牢固連接（界面剪切強度1MPa）。 半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體的結構和性能非常接近于人關節軟骨，其主要用途是在矯形外科手術中用于修復或替代關節軟骨。典型產品為厚度2~3mm的平板狀水凝膠彈性體（白色、不透明、觸感類似于橡膠）。

隨著城市規模迅速膨脹，淡水資源嚴重缺乏、工業廢水處理率低，城市的生態環境惡化成為制約城市發展的主要問題。以北京為例，數據顯示目前人均占有用水量不足300 立方米，不及國際公認的缺水下限的1/3，僅為全國平均水平的1/8。這其中，工業用水量所占的比重很大。而冷卻水用量占工業用水的60～65%。因而，解決好冷卻水循環回用的問題，可以對城市的發展帶來促進作用。在冷卻水處理中，需要去除水中的鈣鎂等結垢性離子。這些離子通常是通過水處理劑使之沉淀，再利用固液分離技術來實現的。傳統的固液分離技術（如澄清池等）中存在占地體積大、分離效率低、適用面窄、操作彈性小、對微細顆粒無法去除等缺點。由于傳統固液分離技術缺點較多，人們一直關注新型分離技術的開發及應用，因此利用膜實現的微濾技術得到了迅速的發展。微濾技術是利用微孔膜本身極小的微孔（孔徑一般為0.1～10 微米）對顆粒的吸附、截留、篩分等作用進行分離。微濾技術的核心為膜材料的選擇，在眾多的膜材料中，由于聚四氟乙烯(PTFE)不吸水、熔點高(327℃)、使用溫度范圍廣(-200～260℃)，具有不燃性及熱穩定性、摩擦系數小，尤其具有耐化學性(能耐許多高腐蝕性介質)、耐氣候性及抗電性等，因此成為國內外表面過濾首選材料。PTFE 膜極低的表面張力可以降低膜污染，并使膜的清洗操作更為簡便。但PTFE 膜的強疏水性卻限制了其在水溶液體系處理中的應用。本技術基于配位鍵合理論對常規的聚四氟乙烯疏水膜進行改性，得到親水性聚四氟乙烯膜，用于水處理領域中的微濾技術，新技術應用前景廣闊。 技術指標：1、過濾后溶液SS<1mg/L；2、可在強酸、強堿、強氧化性、強溶劑性條件下應用；3、操作壓力0.05～0.15Mpa；4、處理溫度5～150℃；5、處理通量1～1.1m3/m2·hr；6、使用壽命≥1 年。應用范圍：可以適用于工廠循環水處理、污水處理及其它涉及固液分離過濾技術的領域。市場分析：隨著人們環保意識的增強、各項環保制度規定的日益嚴格、水資源的嚴重缺乏，對工業及生活廢水的資源化處理已成為當務之急，尤其是對于工業廢水的處理迫在眉睫。而本工藝具有過程簡單易行、能耗低、分離速度快、分離效率高、使用周期長等優點，因此，本項目具有廣泛市場應用前景。效益分析：利用本技術改性的親水聚四氟乙烯膜，成本較低，整個處理工藝設備簡單，投資少，操作成本低，與傳統技術相比能耗大大降低，具有顯著的經濟效益。

其他成果/n一種地表水的水處理系統及水處理方法。該水處理系統包括：電絮凝裝置、超濾膜分離裝置和混合液內回流單元；所述電絮凝裝置和所述超濾膜分離裝置連通，所述混合液內回流單元設置于所述電絮凝裝置和所述超濾膜分離裝置之間。本發明的水處理方法：采用電絮凝?超濾耦合并輔以混合液內回流去除地表水體中有機污染物，使處理后的出水能滿足我國《生活飲用水衛生標準》(GB5749?2006)要求，該工藝結構簡單，有機污染物去除比例高，超濾膜的膜裝置運行壓力損失小、膜通量衰減速度低、膜組件反洗頻率低。