新能源新材料領(lǐng)域

新能源新材料領(lǐng)域TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"濱海新區(qū)淺層地下咸水儲(chǔ)能技術(shù)綜合利用1\o"CurrentDocument"濱海新區(qū)抗旱耐鹽堿單向滲透綠化材料2\o"CurrentDocument"環(huán)境礦物多功能生態(tài)水凝膠材料3\o"CurrentDocument"氯化鎂熱解生產(chǎn)高純氧化鎂工藝技術(shù)4\o"CurrentDocument"鹽石膏激發(fā)轉(zhuǎn)晶生產(chǎn)建筑石膏工藝技術(shù)5\o"CurrentDocument"白云石為原料萬(wàn)噸級(jí)活性氧化鎂節(jié)能新工藝6\o"CurrentDocument"人工死海及固體漂浮晶的配制方法7\o"CurrentDocument"鉻鞣廢液處理與循環(huán)利用技術(shù)8\o"CurrentDocument"可食性復(fù)合膜的應(yīng)用9抗菌劑10\o"CurrentDocument"木質(zhì)空氣凈化裝飾單板11\o"CurrentDocument"磷酸鹽玻璃陶瓷發(fā)光粉12\o"CurrentDocument"吸附樹(shù)脂13\o"CurrentDocument"以環(huán)糊精為主體化合物的分子識(shí)別與組裝研究14\o"CurrentDocument"納米二氧化鈦微球在廢水處理中的應(yīng)用15濱海新區(qū)淺層地下咸水儲(chǔ)能技術(shù)綜合利用該技術(shù)可充分利用濱海新區(qū)地下咸水資源，解決咸水儲(chǔ)能回灌控制技術(shù)，探明咸水儲(chǔ)能與地面沉降的關(guān)系，研制出空調(diào)熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)和設(shè)備。該項(xiàng)目若能在濱海新區(qū)大面積推廣，可節(jié)能30%，這將對(duì)濱海新區(qū)的節(jié)能減排起到積極作用，產(chǎn)生一定的社會(huì)效應(yīng)。濱海新區(qū)抗旱耐鹽堿單向滲透綠化材料該項(xiàng)目特點(diǎn)：環(huán)境礦物材料與高分子材料接枝共聚符合原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)理論（AtomiceconomicTrost（1991）StanfordUniversity）o參與化學(xué)反應(yīng)的所有原料的原子都全部結(jié)合到目標(biāo)產(chǎn)物的分子中，使原料全部轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)零排放。而且，反應(yīng)過(guò)程無(wú)“三廢”、常溫、常壓、節(jié)能、節(jié)電、節(jié)水。該技術(shù)前期獲得天津市農(nóng)委資助。本項(xiàng)目研發(fā)的抗旱耐鹽堿綠化材料，為天津市農(nóng)村改造鹽堿地、節(jié)水綠化提供技術(shù)支撐。對(duì)促進(jìn)我市社會(huì)主義新農(nóng)村生態(tài)建設(shè)、社會(huì)和諧、環(huán)境友好的建設(shè)，對(duì)提高農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、加速農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程，增加農(nóng)民收入都具有重要意義。相關(guān)授權(quán)專利：“一種抗旱耐鹽堿草坪”，專利號(hào)ZL02238394.8；“保濕生態(tài)磚”，專利號(hào)ZL200820075075.6；環(huán)境礦物多功能生態(tài)水凝膠材料該技術(shù)成熟，可直接用于工業(yè)化生產(chǎn)。環(huán)境礦物材料（含多種金屬氧化物和微量稀土元素的紅土原土、硅藻土、膨潤(rùn)土等）與高分子材料進(jìn)行原位聚合、兩次接枝成的共聚物多孔狀環(huán)境礦物水凝膠，環(huán)境礦物材料水凝膠中的環(huán)境礦物材料為含多種金屬氧化物和微量稀土元素的紅土原土，添加量〉60%。該環(huán)境礦物水凝膠為吸水快、吸水倍率為100?1000倍可以調(diào)節(jié)、釋放慢、保濕性強(qiáng)的生態(tài)材料，可以吸附雨水，涵養(yǎng)水分，可以減少城市“熱島效應(yīng)”。相關(guān)授權(quán)專利：“一種抗旱耐鹽堿草坪”，專利號(hào)ZL02238394.8；“保濕生態(tài)磚”，專利號(hào)ZL200820075075.6；“屋頂植物蓋層卷材”，專利號(hào)ZL02202885.4相關(guān)申請(qǐng)專利：“一種環(huán)境礦物為主的水凝膠及其合成方法”，申請(qǐng)?zhí)?00910068461.1；“一種農(nóng)用保水劑連續(xù)生產(chǎn)裝置”，申請(qǐng)?zhí)?00910068460.7氯化鎂熱解生產(chǎn)高純氧化鎂工藝技術(shù)該成果在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了利用氯化鎂直接熱解生產(chǎn)高純氧化鎂系列產(chǎn)品的工藝；并在國(guó)內(nèi)首次利用噴霧干燥、動(dòng)態(tài)煅燒技術(shù)及設(shè)備進(jìn)行氧化鎂的連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)；該技術(shù)具有煅燒時(shí)間短、熱量利用充分、投資少、產(chǎn)品成本低等其他方法無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，且無(wú)需研磨直接做到超細(xì)粉體，生產(chǎn)過(guò)程清潔環(huán)保，做到綠色生產(chǎn)。該工藝技術(shù)成熟，所用原料來(lái)源廣泛，可利用海鹵水、含鎂地下鹵水的提漠廢液、鹵片、鹵粉等，尤其適合于我國(guó)內(nèi)陸鹽湖生產(chǎn)氯化鉀的廢料(氯化鎂)資源。利用該技術(shù)建廠不受地理?xiàng)l件的限制，即可在沿海也可在內(nèi)陸及西部地區(qū)，所用能源為電及天然氣(或煤、重油)。建廠規(guī)模年1500?10000噸，基建及設(shè)備投資1000萬(wàn)元至6800萬(wàn)元。產(chǎn)品銷售成本9000元/噸，目前市場(chǎng)售價(jià)2萬(wàn)元/噸以上，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以粗氯化鎂為原料年產(chǎn)3000噸高純氧化鎂聯(lián)產(chǎn)20000鹽酸為例：總投資3200萬(wàn)元(不包括土地費(fèi))。占地面積13000m2。能源消耗為：電，總裝機(jī)容量1000kW；燃料，天然氣用量360m3/h；白水消耗量10m3/h，循環(huán)水量200m3/h。年產(chǎn)值為6000萬(wàn)元(產(chǎn)品售價(jià)按2.0萬(wàn)元計(jì))；年利稅為3300萬(wàn)元。投資回收期為1.2年(不包括建設(shè)期)。鹽石膏激發(fā)轉(zhuǎn)晶生產(chǎn)建筑石膏工藝技術(shù)主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)：（1）石膏的轉(zhuǎn)晶時(shí)間短，轉(zhuǎn)晶率高。通常無(wú)水石膏轉(zhuǎn)化為二水石膏轉(zhuǎn)晶時(shí)間很長(zhǎng)，一般需要60天，且轉(zhuǎn)晶率低，僅為20%左右。本工藝通過(guò)在鹽石膏中加入復(fù)合轉(zhuǎn)晶激發(fā)劑，使轉(zhuǎn)晶時(shí)間縮短為24小時(shí)，且無(wú)水石膏的一次轉(zhuǎn)晶率達(dá)80%左右。（2）添加的石膏轉(zhuǎn)晶劑，不含現(xiàn)有鹵水中已有成分以外的其他物質(zhì)，因此返回礦井后，不會(huì)影響鹵水的組成，當(dāng)然不會(huì)影響鹽質(zhì)和制鹽設(shè)備。（3）通過(guò)轉(zhuǎn)晶，使無(wú)水石膏（無(wú)水硫酸鈣）轉(zhuǎn)化為二水石膏，同時(shí)石膏顆粒長(zhǎng)大（粒度增大），使其的平均粒徑從原來(lái)的4?6pm增大至20?50pm，從而大大改善分離、洗滌的條件。（4）降低了石膏中的含鹽量和游離水含量。通過(guò)離心甩干機(jī)洗滌，使石膏的含鹽量降低至0.5%以下，含游離水量低于10%，可以直接作為水泥緩凝劑出售。（5）石膏產(chǎn)品質(zhì)量高。產(chǎn)品石膏中除含有少量可溶性的氯化鈉外，幾乎不含其他不溶性雜質(zhì)，洗滌除去氯化鈉后，石膏的純度和白度均高于用天然石膏加工的建筑石膏產(chǎn)品，且粒度均勻。以年產(chǎn)20000噸建筑石膏為例：（1）總投資480萬(wàn)元（不包括土地費(fèi)）；（2）占地面積2600m2，廠房建筑面積600m2；（3）能源及動(dòng)力要求：（a）電，最大總裝機(jī)容量320kW；（b）燃料，對(duì)自備電廠企業(yè)，可使用壓力為2.5?4.0MPa的蒸汽，也可采用熱風(fēng)爐系統(tǒng)，折合標(biāo)煤消耗量800噸/年；（c）白水（自來(lái)水或地下水）消耗量15m3/h。白云石為原料萬(wàn)噸級(jí)活性氧化鎂節(jié)能新工藝主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)：(1)通過(guò)結(jié)晶動(dòng)力學(xué)優(yōu)化控制，強(qiáng)化碳化過(guò)程，并采用新型噴霧塔和鼓泡塔，與傳統(tǒng)技術(shù)相比氧化鎂的提取率提高10%左右；(2)在熱解過(guò)程中，使用新型能量回收技術(shù)，使熱解過(guò)程的能耗降低20%?30%；(3)碳酸鎂煅燒采用旋流動(dòng)態(tài)煅燒技術(shù)，并利用尾氣熱能回用技術(shù)，節(jié)約能源；(4)本工藝可將目前單套年產(chǎn)活性氧化鎂3000噸以下直接擴(kuò)大到萬(wàn)噸級(jí)水平。因此，該工藝技術(shù)與傳統(tǒng)工藝相比熱能消耗降低15%?20%，生產(chǎn)成本降低15%左右。該技術(shù)適用于有豐富優(yōu)質(zhì)白云石資源的地區(qū)，技術(shù)成熟，可直接用于工業(yè)化生產(chǎn)。以年產(chǎn)10000噸工業(yè)氧化鎂為例：總投資8000萬(wàn)元(不包括土地費(fèi))。占地面積26680m2(40畝)。原料白云石：6.6萬(wàn)噸/年。能源及動(dòng)力要求：電：800萬(wàn)度/年；燃料：白煤(焦炭)，6000噸/年；普通煙煤5.5噸/年；水：白水(自來(lái)水或地下水)消耗量60萬(wàn)噸/年。產(chǎn)品銷售成本：6500元/噸。年產(chǎn)值：6500萬(wàn)元(產(chǎn)品售價(jià)按10000元計(jì))。年利稅：3500萬(wàn)元。投資回收期：2.9年(不包括建設(shè)期)。人工死海及固體漂浮晶的配制方法本發(fā)明涉及一種漂浮?。ㄈ斯に篮＃┲衅∫杭肮腆w漂晶的配制方法，屬于海洋鹵水化工技術(shù)領(lǐng)域。溶液中的K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-.Br-、CI-及各種有益身體的微量元素，在合適的濃度下，能通過(guò)人體的皮膚進(jìn)行吸收，可促進(jìn)人體的新陳代謝及微循環(huán)，并對(duì)人們的過(guò)度疲勞、失眠健忘、平衡失調(diào)、以及皮膚病等有明顯的緩解作用。而且，用它們可以配制成無(wú)色透明的液體，使人體自然漂浮，比天然的死海更具優(yōu)越性。本發(fā)明的目的是提供一種漂浮?。ㄈ斯に篮＃┲衅∫杭肮腆w漂浮晶的配制方法。用此漂浮液可以在室內(nèi)外建設(shè)大型人工死海或娛樂(lè)、療養(yǎng)場(chǎng)所的小型漂浮浴池，且一次配制后通過(guò)本發(fā)明的附帶凈化技術(shù)即可以長(zhǎng)期循環(huán)使用。天津科技大學(xué)具有本技術(shù)的獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)，授權(quán)專利號(hào)：ZL200410019476.6。本技術(shù)成熟，已有室內(nèi)實(shí)驗(yàn)示范裝置，具有一定的實(shí)用性和可行性。本技術(shù)適用于室內(nèi)外建設(shè)大型人工死?；驃蕵?lè)、療養(yǎng)、健身場(chǎng)所的小型漂浮浴池。并可根據(jù)場(chǎng)所大小自主安排，投資少、見(jiàn)效快，適應(yīng)性強(qiáng)。利用本技術(shù)可配制不同檔次和用途的漂浮液，費(fèi)用為260?400元/ma，且經(jīng)凈化后可循環(huán)利用，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。鉻鞣廢液處理與循環(huán)利用技術(shù)本成果屬于應(yīng)用技術(shù)，用于處理制革廠的銘鞣廢液，并做到循環(huán)利用，無(wú)銘排放。該方法的要點(diǎn)如圖所示：軟化裸皮；浸酸鉻糅卜鉻鞣劑1r鉻鞣廢液t中性鹽水鉻離子捕集劑鉻聚合體該技術(shù)已列為2008年國(guó)家發(fā)改委重大技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，成熟度較高。該技術(shù)主要適用于制革工業(yè)，也可適用于重金屬離子工業(yè)廢水的處理與循環(huán)利用，如電鍍工業(yè)、電廠煙道氣洗滌、電子工業(yè)、蓄電池廠、金屬加工業(yè)、石化工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、有色金屬、鋼鐵冶煉業(yè)、照相實(shí)驗(yàn)室、膠片洗印廠、垃圾焚燒處理等。該成果具有投資少、效果好、易操作等特點(diǎn)。用于制革工業(yè)銘鞣廢液的處理，可不增加生產(chǎn)成本，并能使制革污泥達(dá)到做肥料的要求，做到污泥的無(wú)害化和資源化，社會(huì)效益突出?？墒承詮?fù)合膜的應(yīng)用本項(xiàng)目以殼聚糖和改性淀粉為主要成膜物質(zhì)，采用物理共混的方法，通過(guò)流延方式自然干燥成膜。該膜具有良好的阻氧性、阻油性、熱水速溶性,并能夠達(dá)到一定的力學(xué)強(qiáng)度，可以作為食品塑料包裝袋的內(nèi)層或方便速食食品的內(nèi)包裝，是一種方便、衛(wèi)生、環(huán)保的包裝材料。創(chuàng)新方面取代普通的聚酯薄膜袋，具有綠色衛(wèi)生環(huán)保、無(wú)廢棄物的特點(diǎn)，大大減少了白色污染。投資方面可以采用普通的塑料流延設(shè)備改造成本材料生產(chǎn)設(shè)備。半導(dǎo)體光催化劑引發(fā)的光化學(xué)反應(yīng)被廣泛地應(yīng)用到有毒有機(jī)污染物的深度處理、光有機(jī)合成、能量的轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)等研究領(lǐng)域。其中,利用半導(dǎo)體二氧化鈦光催化降解有機(jī)污染物受到了廣泛的關(guān)注。近年來(lái)，通過(guò)摻雜和負(fù)載重金屬和金屬氧化物等方法來(lái)改性二氧化鈦，雖然在一定程度上提高了其光催化活性，但是沒(méi)有徹底解決催化劑回收和重復(fù)使用的問(wèn)題。本項(xiàng)目通過(guò)溶液浸漬和高溫處理的方法合成了含Sr納米晶粒二氧化鈦多孔微球，在保證了二氧化鈦微球粒徑較大、易于回收和重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，使其降解活性艷藍(lán)的活性提高了2倍,具有較為廣闊的應(yīng)用前景。木質(zhì)空氣凈化裝飾單板本項(xiàng)目利用TiO2的光催化性以及木材多孔性結(jié)構(gòu)，將二者有機(jī)結(jié)合，并通過(guò)對(duì)了TiO2的改性處理，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出能夠進(jìn)行室內(nèi)空氣凈化和殺菌的裝飾單板。已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行初試，甲醛降解率可達(dá)90%項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)：將空氣凈化與裝飾材料合二為一，并實(shí)現(xiàn)全天侯、可見(jiàn)光下殺菌，除甲醛，凈化室內(nèi)空氣。投資點(diǎn)、投資情況：設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝技術(shù)難度較低，生產(chǎn)周期較短，成本較低，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣泛。磷酸鹽玻璃陶瓷發(fā)光粉研制的白光LED粉是先采用高溫熔融方法制備摻稀土和過(guò)渡族的磷酸鹽玻璃，在藍(lán)光的激發(fā)下使樣品能同時(shí)發(fā)射紅綠兩種顏色的光，利用三基色原理，通過(guò)調(diào)配三種顏色光的強(qiáng)度比例最后得到白光的發(fā)射。關(guān)鍵技術(shù)在于基質(zhì)材料和發(fā)光離子的選擇，以及摻雜的濃度。在得到發(fā)白光的磷酸鹽玻璃材料的基礎(chǔ)上，我們?cè)賹?duì)前驅(qū)玻璃材料進(jìn)行進(jìn)一步的熱處理工藝，在玻璃內(nèi)部生長(zhǎng)出一定數(shù)量和大小的晶體顆粒來(lái)改善材料的發(fā)光性能。關(guān)鍵技術(shù)在于找到合理的熱處理溫度和熱處理時(shí)間。我們制備的固體磷酸鹽玻璃陶瓷材料具有好物理化學(xué)性能，無(wú)論在使用期間還是廢棄后都不會(huì)帶來(lái)環(huán)境的污染，而且材料的制備工藝簡(jiǎn)單、成本很低?，F(xiàn)在用于照明的燈具多是傳統(tǒng)的熒光燈和白熾燈，他們的缺點(diǎn)是體積大、耗能多、壽命短、效率低和對(duì)環(huán)境污染較大，而白光LED恰恰克服了這些缺點(diǎn)，必將會(huì)逐步取代傳統(tǒng)的照明燈具?，F(xiàn)在應(yīng)用于照明的白光LED多為藍(lán)光的芯片+黃光的熒光粉，這種白光LED由于紅光的不足會(huì)導(dǎo)致顯色指數(shù)較低，發(fā)光的色彩不夠穩(wěn)定，而且發(fā)光的效率也有待于提高。我們研制的藍(lán)光芯片+紅綠磷酸鹽玻璃陶瓷粉的白光LED具有顯色性能好，發(fā)光色彩穩(wěn)定，色溫可控只在適用于室內(nèi)照明的3000-5000K，發(fā)光效率可達(dá)到100lm/W以上。這種白光LED必將會(huì)取代藍(lán)光的芯片+黃光的熒光粉的白光LED，成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。目前我們科研小組能制備出摻稀土和過(guò)渡族的磷酸鹽玻璃陶瓷，在藍(lán)光的激發(fā)下，樣品能夠發(fā)射很強(qiáng)的白光，經(jīng)過(guò)光譜分析，其發(fā)光的量子效率可達(dá)到80%左右，色溫在3000-7000K可調(diào)，色坐標(biāo)可控制在標(biāo)準(zhǔn)白光(0.333,0.333)左右，發(fā)光效率能夠達(dá)到90lm/W。如果進(jìn)一步對(duì)產(chǎn)品的制備工藝進(jìn)行探索，如改變材料的基質(zhì)成分、控制微晶的類型和尺寸、克服無(wú)輻射躍遷帶來(lái)的能量損耗等等，材料的發(fā)光效率還會(huì)提高進(jìn)一步提高，突破100lm/W是完全可能的。吸附樹(shù)脂由于酚類化合物是廢水中的主要污染物之一，因此從水溶液中吸附酚類物質(zhì)受到人們廣泛的關(guān)注。同時(shí)酚類化合物也是一類重要的天然產(chǎn)物，它們中的許多具有生物活性，可作為潛在的藥物治療多種疾病。因此人們?cè)絹?lái)越關(guān)注天然酚類化合物的提取、分離和純化，如茶多酚、花青素、丹寧、黃酮甙等等。本項(xiàng)成果是根據(jù)多重弱相互作用的協(xié)同作用的原理，研究出具有多重氫鍵及疏水作用的吸附樹(shù)脂，可用來(lái)清除污染物中的酚類化合物，也可用于天然產(chǎn)物中含酚單元的有效物質(zhì)的提取。這類吸附樹(shù)脂對(duì)酚類化合物具有高選擇性。創(chuàng)新點(diǎn):開(kāi)發(fā)的吸附樹(shù)脂具有多個(gè)氫鍵吸附位點(diǎn)，同時(shí)有強(qiáng)的疏水基團(tuán)。適