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粘彈性PDMS復(fù)合膜及其在滲透汽化脫有機物的應(yīng)用
本成果PDMS復(fù)合膜由平板基膜和致密的粘彈性選擇層組成。通過調(diào)整硅油的交聯(lián)密度，使硅油從粘性狀態(tài)轉(zhuǎn)變成粘彈性狀態(tài)，制備成粘彈性膜。相比較于硅油基彈性膜，硅油基粘彈性膜具有制膜周期短、成膜的鑄膜液可以長期儲存、制膜的能耗低等優(yōu)點。
一、項目分類
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡介
PDMS 滲透汽化膜不僅疏水親有機物，而且具有優(yōu)良彈性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱耐寒性，可廣泛應(yīng)用于醇類、醚類、酯類、酚類、酮類、鹵代烴類、芳香族烴類等有機物的滲透汽化分離，是目前研究最多的 PV 透有機物膜之一。然而，傳統(tǒng)的PDMS彈性復(fù)合膜存在制備周期長、制備的鑄膜液不易儲存和制備能耗高的缺點。另外，傳統(tǒng)的PDMS彈性膜對于有機物回收的滲透通量大約1 kg/m2 h，不足以工業(yè)應(yīng)用。因此，如何高效的制備一種高滲透通量的PDMS膜復(fù)合膜是目前面臨的一個問題。
本成果PDMS復(fù)合膜由平板基膜和致密的粘彈性選擇層組成。通過調(diào)整硅油的交聯(lián)密度，使硅油從粘性狀態(tài)轉(zhuǎn)變成粘彈性狀態(tài)，制備成粘彈性膜。相比較于硅油基彈性膜，硅油基粘彈性膜具有制膜周期短、成膜的鑄膜液可以長期儲存、制膜的能耗低等優(yōu)點。另外，硅油基粘彈性膜具有更靈活的分子鏈和更大的自由體積，從而獲得更高的滲透通量。
華中科技大學(xué)
2022-07-27
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種提高含有聚合物的載體上分子篩膜通量的方法
本發(fā)明公開了一種提高分子篩膜通量的方法，對在含有聚合物的載體（如純有機載體或有機-無機復(fù)合載體）表面合成的分子篩膜進行加熱處理，從而達到提高分子篩膜滲透通量的目的。先在載體表面制備分子篩膜，然后將膜材料整個置于加熱爐內(nèi)，按一定速率升溫到一定溫度后保持一段時間，然后再按一定速率降溫至常溫；將進行過加熱處理的分子篩膜用于滲透汽化分離，與未處理的分子篩膜相比，膜的通量有明顯提高。也可以在制備分子篩膜之前，對載體進行同樣的熱處理。本發(fā)明的熱處理沒有使分子篩膜產(chǎn)生額外缺陷，操作簡單，分離性能提高顯著，對分子篩膜的修飾有普遍適用性。
浙江大學(xué)
2021-04-13
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一種低阻高通量耐污型水處理膜及其制備方法
項目簡介 本成果處提供一種低阻高通量耐污型水處理膜，以磺化聚醚砜-聚砜/TiO2超濾膜為 模板，以 FeCl2為還原劑，在基膜孔道內(nèi)原位化學(xué)沉積生成 Fe3O4納米粒子，以獲得 Fe3O4/ 磺化聚醚砜-聚砜/TiO2磁性超濾膜，本成果具有阻力小、通量大、耐污染、壽命長等優(yōu) 點。 產(chǎn)品性能、指標(biāo) （1）阻力小，使用 TiO2 與膜材料共混增強膜的親水性，增大膜通量，0.1 MPa 下 水通
江蘇大學(xué)
2021-04-14
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氣提式內(nèi)循環(huán)膜生物反應(yīng)器處理污水的方法及其裝置
本項目針對目前改進的一體式膜生物反應(yīng)器方形箱體結(jié)構(gòu)和方形隔板存在死角、水流阻力較大、氧利用率不高等問題，提出一種氣提式內(nèi)循環(huán)膜生物反應(yīng)器處理污水的方法和相應(yīng)的膜生物反應(yīng)器裝置，已申請發(fā)明專利，采用本方法可以在目前一體式膜生物反應(yīng)器同等曝氣量的條件下獲得高的膜面流速、高的氧傳質(zhì)效率、有效的降低水處理能耗，減緩膜污染，延長膜清洗周期。本方法構(gòu)造的膜生物反應(yīng)器裝置是根據(jù)氣提式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的圓柱形分別設(shè)計了柱狀膜組件和橫排膜組件，將膜組件直接置入氣提式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器內(nèi)桶即升流區(qū)，且將循環(huán)泵或自吸泵從膜生物反應(yīng)器的低部加入內(nèi)循環(huán)膜生物反應(yīng)器的內(nèi)桶，利用氣提式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的上升氣流，且增加了上升水流，保證較好的水流流態(tài)有效地沖刷放入內(nèi)桶的膜表面，一方面減輕膜污染，降低膜生物反應(yīng)器的動力消耗，同時氣提式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的內(nèi)捅對放入內(nèi)捅的膜組件具有一定的保護作用，另一方面由于膜組件放入反應(yīng)器內(nèi)桶，可防止氣泡在反應(yīng)器內(nèi)合并，避免形成大氣泡，影響充氧效果，同時由于膜的過濾作用使內(nèi)循環(huán)生物反應(yīng)器存在的處理水中的生物絮體顆粒細(xì)小，用單純沉淀法難于全部去除的問題得到解決。 應(yīng)用范圍：生化性較好的生活污水及工業(yè)廢水的處理。 實施該項目的原材料國內(nèi)大部分都可以解決，主要是膜組件、鋼結(jié)構(gòu)件及配件、測量儀器與儀表等。目前有配套設(shè)備加工協(xié)作單位，可以承擔(dān)設(shè)備加工制作安裝任務(wù)。部分測量儀表由國外相關(guān)專業(yè)公司提供。
北京科技大學(xué)
2021-04-11
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一類自愈型超交聯(lián)高分子-金屬有機籠(HCMOPs)復(fù)合膜
南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院張振杰研究員與利默里克大學(xué)的MichaelJ.Zaworotko教授、藥物化學(xué)生物學(xué)國家重點實驗室陳瑤研究員合作，首次提出超交聯(lián)金屬有機籠（hypercrosslinkedMOPs，簡稱HCMOPs）的概念，并成功制備一類新型的高分子-金屬有機籠復(fù)合膜，即將可溶性的MOPs作為共聚單體參與聚合反應(yīng)，同時MOPs作為高連接結(jié)點賦予膜材料優(yōu)異的性能。該復(fù)合膜繼承了MOPs（例如陽離子性質(zhì)和永久孔隙率）和聚合物（例如自愈合能力、抗菌活性、高水通量和良好加工性）的優(yōu)點。將MOPs引入高分子后，可顯著提高膜材料的機械性能和選擇性分離性能。自愈性能和抗菌活性也進一步擴大了HCMOPs膜的潛在用途（例如殺死病原體和改善膜的耐久性等），有望用于治理水資源中的病原體污染。HCMOPs膜不僅克服了傳統(tǒng)混合基質(zhì)膜的trade-off效應(yīng)，并且提出一種用于制備高分子-MOPs復(fù)合膜的新方法。這個方法同樣適用于其他可溶性多孔材料和其他高分子基質(zhì)，為MOPs和膜材料的發(fā)展提供了一種新的方向。
南開大學(xué)
2021-04-10
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含有殼聚糖納米粒的可食用膜的產(chǎn)品開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化
殼聚糖作為一種帶有正電荷的，可生物降解的天然高分子材料，在食品及醫(yī) 藥領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。殼聚糖與聚陰離子之間可通過分子間及分子內(nèi)相互 交聯(lián)自發(fā)形成納米粒，這種溫和納米粒的形成特性也促進了其在包埋活性物質(zhì)領(lǐng) 域的應(yīng)用。 制備了殼聚糖空白納米粒及包封有活性物質(zhì)的納米粒，并將制備的納米粒添 加到天然高分子材料中制備得到活性納米復(fù)合膜。一方面，納米粒小尺寸的特殊 性不會對膜的外觀（如透明度、色澤等）產(chǎn)生較大的影響，納米粒的加入能夠增 強膜的機械性能，改善膜的透濕、透氧性。另一方面，可以將一些活性物質(zhì)（如 維生素，多酚類，黃銅類及精油類等）包埋入納米粒中，制備具有抗菌、抗氧化 等特性的活性膜。 創(chuàng)新要點 （1）加入殼聚糖納米粒的可食用膜，其抗拉強度等機械性能得到顯著提高； 同時，基于殼聚糖本身的抗菌能力，含有空白殼聚糖納米粒的膜本身具有一定的 抗菌能力； （2）與殼聚糖能夠形成納米粒的聚陰離子可選范圍廣泛，制備的納米粒之 間存在的差異性也帶來了最終形成膜的性質(zhì)的可調(diào)性； （3）在膜中添加活性物質(zhì)，可以避免了活性物質(zhì)與食品體系自身物質(zhì)之間的不良反應(yīng)
江南大學(xué)
2021-04-11
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鋰離子電池內(nèi)包裝材料（電池膜）的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化
我國已經(jīng)成為電池生產(chǎn)大國，國內(nèi)電池行業(yè)對軟包裝材料的需求量十分巨大。該材料主要用于鋰電池生產(chǎn)企業(yè)，包括手機電池、鈕扣電池、筆記本電腦電池、DVD電池、照相機電池，以及將來的電動車電池等，涉及的行業(yè)非常廣泛，預(yù)計到2015年總市場需求量將超過8000噸。但是，目前為止國內(nèi)沒有任何企業(yè)能夠生產(chǎn)出完全滿足要求的軟包裝材料，因此，軟包裝材料的研究和開發(fā)成為電池行業(yè)提高國產(chǎn)化率、降低成本和提升企業(yè)競爭力的迫切需要。華東理工大學(xué)于2003年聯(lián)合江蘇中金瑪泰醫(yī)藥包裝有限公司進行該類軟包裝材料的前期研究，主要研究內(nèi)容是對聚合物鋰電池軟包裝材料體系的成分、組織和功能進行一體化設(shè)計，開發(fā)出適合于聚合物鋰電池生產(chǎn)工藝和技術(shù)要求的復(fù)合軟包裝成型材料，用于電池芯的內(nèi)包裝。經(jīng)過多年的艱苦努力，目前已經(jīng)掌握了該材料制備中的關(guān)鍵技術(shù)，尤其是已經(jīng)很好地解決了復(fù)合膜耐電解液腐蝕的問題，并大幅提高了復(fù)合膜內(nèi)膜的剝離強度。實驗室小試樣品已送至惠州TCL金能、東莞新能源、國光電池、合肥榮仕達、上海南都等幾家電池廠試用，結(jié)果表明部分關(guān)鍵指標(biāo)基本上能滿足生產(chǎn)要求，小試樣品的性能明顯優(yōu)于韓國產(chǎn)品，與日本產(chǎn)品相當(dāng)，而在初始剝離強度和耐高溫性能方面則超過日本產(chǎn)品。本項目具有自己的核心技術(shù)，相關(guān)的技術(shù)申請兩項發(fā)明專利，一項獲得公開，一項獲得授權(quán)。
華東理工大學(xué)
2021-04-11
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一種高效親水化改性抗污染聚醚砜膜的制備方法及應(yīng)用
本發(fā)明涉及一種高效親水化改性抗污染聚醚砜膜的制備方法及應(yīng)用。制備方法包括對純聚醚砜膜的物理共混親水化改性和化學(xué)接枝親水化改性兩個部分，通過表面引發(fā)的可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合法(RAFT)合成親水性嵌段聚合物，隨后將其與聚醚砜物理共混，制備PES/PAA?F127?PAA膜；用電子轉(zhuǎn)移活化再生催化劑?原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法(ARGET ATRP)合成強親水性物質(zhì)NH2?PDMAPS，在共混改性基礎(chǔ)上，利用化學(xué)接枝方法制備高效親水化改性抗污染聚醚砜膜。本發(fā)明使用高效綠色的RAFT和ARGET ATRP兩種聚合方法設(shè)計分子，結(jié)構(gòu)新穎，反應(yīng)條件溫和，親水化改性方法效果更明顯，在油水分離領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。
東南大學(xué)
2021-04-11
有機?無機復(fù)合納米粒子超親水改性聚合物膜及制備方法
本發(fā)明涉及膜分離技術(shù)，旨在提供一種有機?無機復(fù)合納米粒子超親水改性聚合物膜及制備方法。該聚合物膜含有超親水性的聚醚改性有機硅材料，有機?無機復(fù)合納米粒子均勻分布在聚合物膜的截面、外表層和內(nèi)表層，并呈梯度微納珠狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；所述的超親水性的聚醚改性有機硅材料含有Si?C鍵連接型超親水聚醚功能基團。本發(fā)明使能實現(xiàn)不同部位水增量速度差異，從而制備具有梯度孔結(jié)構(gòu)的有機?無機復(fù)合納米粒子超親水改性聚合物膜?？蓪崿F(xiàn)對聚合物膜膜孔結(jié)構(gòu)的精確控制，滿足多樣性使用環(huán)境。具有超級親水、優(yōu)異親水持久性、超低壓或零過膜壓超高水通量、超高抗污染性能，可廣泛應(yīng)用于飲用水深度凈化、工業(yè)污水處理、食用飲品的濃縮分離、油水分離。
浙江大學(xué)
2021-04-13
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用于煙氣脫硫的伽瑪型三氧化二鋁膜改性污泥活性炭
本發(fā)明公開了一種脫硫用伽瑪型三氧化二鋁膜改性污泥活性炭,其原料組分為ALCL3·6H2O和污水處理廠污泥;制備步驟如下:①制備AL(OH)3溶膠;②制備污泥活性炭;③制備伽瑪型三氧化二鋁膜改性污泥活性炭。本發(fā)明應(yīng)用于對低濃度的煙氣脫硫,有益效果是,首次將伽瑪型三氧化二鋁膜用于改性污泥活性炭的脫硫性能,有效提高了污泥活性炭的脫硫效率。
天津城建大學(xué)
2021-01-12