云南省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目立項申請表

云南省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目立項申請表推薦學(xué)校：云南大學(xué)項目名稱：腐舊液晶顯示屏的處理與錮回收技術(shù)項目申報類別：創(chuàng)新訓(xùn)練所屬一級學(xué)科名稱:材料科學(xué)與工程申請人：楊麗萍所在學(xué)院及年級：物理科學(xué)技術(shù)學(xué)院2011級指導(dǎo)教師：意強(qiáng)單位和職稱：云南大學(xué)副教授填表日期：2013年5月8日云南省教育廳制三、指導(dǎo)教師簡況及對申請人和申報項目的評價對申請課題的價值、研究方案的可行性、工作基礎(chǔ)等方面的評價:姓名黃強(qiáng)性別男民族漢政治群眾37最終學(xué)歷碩士職務(wù)無職稱副州f專業(yè)材料物理與化學(xué)所在學(xué)院物理科學(xué)技術(shù)學(xué)院研究方向功能材料化學(xué)通訊地址昆明翠湖北路2號云南大學(xué)材料系郵編650091電話電子信箱(e-mail)當(dāng)前從事的教學(xué)、研究工作簡介：【教學(xué)】承擔(dān)《熱工過程與設(shè)備》、《有機(jī)化學(xué)實驗》、《材料制備與合成實驗》等本科生必修課的教學(xué)工作，獲云南大學(xué)首屆青年教師實踐教學(xué)競賽優(yōu)秀獎，完成一項校級教學(xué)改革研究項目，指導(dǎo)完成多項校級本科生科研創(chuàng)新研究項目，發(fā)表教學(xué)改革論文四篇?！究蒲小吭谖锢砜茖W(xué)技術(shù)學(xué)院材料系有機(jī)功能材料、生物材料課題組從事功能材料化學(xué)研究工作，參加過國家自然科學(xué)基金項目、云南省科技公關(guān)項目等重大課題的研究，作為項目主持人主持過云南省自然科學(xué)基金項目、云南省教育廳科學(xué)研究基金項目、云南大學(xué)理工科校級科研項目的研究工作，目前承擔(dān)有云南省教育廳科學(xué)研究基金重點(diǎn)項目一項。近年來以第一作者在JournalofChemicalSciences＞高分子學(xué)報、化學(xué)進(jìn)展等重要專業(yè)學(xué)術(shù)期刊上公開發(fā)表研究論文十余篇，期中SCI、EI收十錄篇，并以第發(fā)明人獲準(zhǔn)二項國家發(fā)明專利授權(quán)。對申請人的專業(yè)基礎(chǔ)、工作態(tài)度、學(xué)風(fēng)及研究能力的評價：本項目申請人和項目組成員皆為材料專業(yè)學(xué)生，學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀，已經(jīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)了相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，掌握了基本實驗技能，熟悉相關(guān)專業(yè)知識，具備完成項目研究所需的基本能力。在平時參加實驗室的研究工作中，刻苦鉆研，工作態(tài)度端正，表現(xiàn)出積極參加科學(xué)研究的良好愿望和一定的研究能力。本項目旨在利用尿素/氯化膽堿所形成的低共熔溶劑對氧化錮具有選擇性溶解的特殊性能，從廢舊液晶面板中浸出氧化鋼，以實現(xiàn)廢舊液晶面板的資源化利用，回收稀貴金屬錮，具有良好的社會和經(jīng)濟(jì)價值。項目屬固體電子廢棄物循環(huán)利用領(lǐng)域，是國家大力倡導(dǎo)的技術(shù)領(lǐng)域，對培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)能力，環(huán)境保護(hù)意識具有很好的促進(jìn)作用。所提出的研究方案理論依據(jù)比較充分，具有前期研究成果的支撐，實驗條件簡單易行、容易控制，適合在中低年級本科生中開展。項目申請人及其成員參加過本實驗室的一些的實驗工作，掌握了基本的實驗技能，在資料查閱、論文撰寫方面具有一定的基礎(chǔ)。從項目申請書撰寫情況來看，對研究課題所涉及的研究領(lǐng)域有比較準(zhǔn)確的理解，具有很好的工作基礎(chǔ)。指導(dǎo)老師(簽名)：黃強(qiáng)2013年5月8日四、申請資助金額和經(jīng)費(fèi)預(yù)算（注：質(zhì)量工程領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室將依據(jù)項目申請資助金額高低分批次評審遴選，且同一批次項目經(jīng)費(fèi)資金總額及來源（單位：萬元）共計上級部門立項資助學(xué)校配套經(jīng)費(fèi)學(xué)院配套經(jīng)費(fèi)2.01.01.0預(yù)算支出科目支出金額預(yù)算根據(jù)及理由1、測試費(fèi)、分析費(fèi)0.5實驗樣品的表征、性能檢測、計算等2、圖書、資料費(fèi)0.2相關(guān)圖書文獻(xiàn)購買、查尋、復(fù)印等3、小型會議0.1召開1-2次小型討論會的會務(wù)費(fèi)用4、交通費(fèi)0.1本部與呈貢校區(qū)往返、項目相關(guān)任務(wù)等的交通費(fèi)用5、實驗材料費(fèi)1.0實驗所需液晶面板、化學(xué)試劑等購買6、參觀考查費(fèi)07、專家指導(dǎo)費(fèi)0.1邀請1位校內(nèi)專家現(xiàn)場指導(dǎo)2-3次的勞務(wù)費(fèi)用8、其他0總計2.0不合格項目不再進(jìn)入下一批次遴選，請各高等學(xué)校對經(jīng)費(fèi)做合理預(yù)算）五、審核意見申請人所在學(xué)院審核意見：該項目申報書中各項情況真實可信，經(jīng)費(fèi)預(yù)算合理，學(xué)院在經(jīng)費(fèi)和實驗條件上將給與支持。學(xué)院將負(fù)責(zé)各方關(guān)系，給課題組成員提供最大方便，保證課題順利進(jìn)行。學(xué)院同意立項。學(xué)院負(fù)責(zé)人簽名：學(xué)院公章：2013年5月8日學(xué)校審核意見：該項目經(jīng)我校大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃專家委員會評審、論證，該項目難度適合本科學(xué)生,符合創(chuàng)新性實驗計劃的理念，同意推薦該項目立項。如果該項目立項獲批，學(xué)校將給予1:1的經(jīng)費(fèi)配套支持。學(xué)校負(fù)責(zé)人簽名：學(xué)校公章：2013年5月8日云南省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃工作領(lǐng)導(dǎo)小組審核意見：□同意該項目為云南省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃資助立項項目，資助金額元。口不同意立項建設(shè)。云南省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室（高教處代章）年月日填表說明.《申報書》各項內(nèi)容，必須實事求是，表達(dá)要明確嚴(yán)謹(jǐn)，并要求打印或用鋼筆填寫。頁面不夠時可加頁，不得破壞后面表格的完整和美觀。對于填寫不合要求、內(nèi)容含糊不清、字跡潦草者，不予受理。.該《申報書》為A4紙，各單位或個人可以從云南省教育廳高等教育處網(wǎng)站自行下載或翻印，但格式、內(nèi)容、大小應(yīng)與原件相同。、項目申請人情況申請人姓名楊麗萍性別女民族漢出生日期1991-04-12所在學(xué)院物理科學(xué)技術(shù)學(xué)院專業(yè)、班級材料化學(xué)2011級項目名稱廢舊液晶顯示屏的處理與錮回收技術(shù)通訊地址云南大學(xué)呈貢校區(qū)電話項目類別■創(chuàng)新訓(xùn)練口創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練口創(chuàng)業(yè)實踐項目周期所屬學(xué)科專業(yè)材料科學(xué)與工程申請人參加科研的經(jīng)歷自何年月至何年月參加的項目擔(dān)任的工作項目組其他成員（不超過5人，不包括申請人和指導(dǎo)教師）姓名性別年級所在學(xué)院專業(yè)分工簽名李虹女2011級物理科學(xué)技術(shù)學(xué)院材料化學(xué)實驗工作李虹目:女2011級物理科學(xué)技術(shù)學(xué)院材料化學(xué)實驗工作聶鑫鑫左文彬男2011級物理科學(xué)技術(shù)學(xué)院材料物理實驗工作左文彬二、擬申報項目情況(一)項目介紹(研究目標(biāo)、研究背景及現(xiàn)狀、工作原理和方案設(shè)想、計劃進(jìn)度安排等)1.研究背景及現(xiàn)狀液晶顯示屏(LCD)具有能耗低、色彩好、無閃爍、無電磁輻射、輕便易攜等優(yōu)點(diǎn)而迅速成為市場熱點(diǎn)，隨著液晶顯示技術(shù)的快速發(fā)展，LCD的制造成本不斷降低，LCD正逐漸取代傳統(tǒng)的陰極射線管顯示屏(CRT),廣泛應(yīng)用于電腦、電視、移動電話等各類顯示設(shè)備中。根據(jù)我國工業(yè)與信息化部的統(tǒng)計，最近幾年以來，我國計算機(jī)顯示器和液晶電視的產(chǎn)量呈逐年增長的趨勢，每年產(chǎn)量達(dá)到2億多臺。表12006?2011年我國計算機(jī)顯示器和彩色電視機(jī)產(chǎn)量(單位：萬臺)產(chǎn)品名稱200620072008200920102011計算機(jī)顯示器12,07413,72913,36513,02213,04013,568彩色電視機(jī)8,7358,4789,0339,89911,93912,368隨著LCD的快速增長以及產(chǎn)品更新?lián)Q代、淘汰，大量報廢的LCD逐漸成為廢棄電子的重要組成，由此產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境問題以及廢LCD的資源化引起人們的廣泛關(guān)注。典型的LCD結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由液晶顯示面板、薄膜集和背光燈模塊3大部分組成，其中液晶顯示面板是LCD核心組件，其他各部分均圍繞液晶顯示面板構(gòu)建。薄膜電晶體基板?觀看者?偏光板薄膜電晶體基板?彩色濾光片?黑矩陣?錮錫氧化物共通電擊?配向膜?框膠一?間隙子?液晶J鋼錫氧化物圖元電擊J薄膜電晶體—?儲存電容OOOOOOOOOOOOO氏?燈管?背光模組圖OOOOOOOOOOOOO氏?燈管?背光模組液晶面板的關(guān)鍵材料是鋼錫氧化物(ITO)薄膜，它是由302和SnO2按重量比9:1構(gòu)成的固溶體，具有光學(xué)透明性和導(dǎo)電性，是制造液晶顯示器必不可少的關(guān)鍵材料。錮是一種稀有貴重金屬,在地球礦床中含量極少，且至今尚未發(fā)現(xiàn)有獨(dú)立礦床存在，導(dǎo)致鋼資源稀缺而且冶煉非常困難。因此，在廢舊LCD資源化和回收再利用中，鋼的回收成為重要內(nèi)容。圖2是目前通行的對廢舊LCD進(jìn)行資源化處理的流程。從廢舊LCD中回收錮的方法主要有物理機(jī)械法、高溫灼燒法和化學(xué)處理法等。前兩種方法由于需要特殊的大型設(shè)備，投資巨大且回收效率不高，因此化學(xué)處理法是目前錮二次資源回收的主要方法。化學(xué)處理法回收錮的主要原理是采用化學(xué)浸漬而使錮從氧化態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子態(tài)而溶于液相中，進(jìn)而通過萃取、置換等方法實現(xiàn)錮的富集與分離。在現(xiàn)有的研究中，用于浸漬分離鋼的溶液主要有硫酸與二氧化鎰的混合液、硝酸與鹽酸的混合液等。采用這些浸漬液雖然分離效率較高，但是還存在一些亟待解決的問題：首先，分離后酸液中鋼的分離難以實現(xiàn)；其次，大量強(qiáng)酸的使用導(dǎo)致對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，操作環(huán)境差，而且由此產(chǎn)生的酸性廢液對環(huán)境污染嚴(yán)重；再者，由于錮離子化學(xué)的復(fù)雜性，現(xiàn)有的錮回收工藝大都較復(fù)雜、路線較長，經(jīng)濟(jì)性較差。因此，開發(fā)高效、簡單、環(huán)保的回收錮的工藝路線，具有很好的社會和經(jīng)濟(jì)價值。圖2廢舊LCD資源化處理流程最近，本項目指導(dǎo)教師黃強(qiáng)副教授所在的課題組研究發(fā)現(xiàn)，由尿素、氯化膽堿所構(gòu)成的低共熔溶劑（DeepEutecticSolvents,DES）具有對I112O3選擇性溶解的特殊性能，并且可以加入反溶劑使其沉淀出來。低共熔溶劑是由英國科學(xué)家A.P.Abbott于2003年發(fā)現(xiàn)的一種全新溶劑，具有造價低廉、綠色環(huán)保、可直接溶解很多金屬氧化物的優(yōu)越性能。本項目設(shè)計以低共熔溶劑作為浸漬液,通過對液晶面板的拆分、粉碎等過程，從廢舊LCD中選擇性浸出皿2。3,從而實現(xiàn)對鋼的回收。這樣的工藝路線具有如下優(yōu)點(diǎn)：避免了強(qiáng)酸性浸液的使用，工藝工程簡單，路線短，綠色環(huán)保；低共熔溶劑制備方法簡單，造價低廉，可回收多次重復(fù)使用；皿2。3以配合物的形式存在于低共熔溶劑中，只需加入反溶劑即可使其沉淀出來，無需反萃過程。.研究目標(biāo)1）制備尿素/氯化膽堿低共熔溶劑，得到其穩(wěn)定可靠的凝固點(diǎn)、黏度、酸堿性、熱穩(wěn)定性、導(dǎo)電性等基本物理化學(xué)參數(shù)；2）開發(fā)基于尿素/氯化膽堿低共熔溶劑的從廢舊液晶板中回收鋼的工藝路線，錮的回收率超過90%；3）建立具有處理少量廢舊液晶面板生產(chǎn)能力的小型車間。.工作原理和方案設(shè)計本項目根據(jù)尿素和氯化膽堿以一定的比例混合后可以形成低熔點(diǎn)混合物的原理，制備得到在室溫附件且在較大溫度范圍內(nèi)呈液態(tài)的低共熔溶劑，利用指導(dǎo)教師所在課題組前期研究的實瞼結(jié)果——尿素/氯化膽堿低共熔溶劑選擇性溶解1m03和反溶劑沉淀的原理，將廢舊液晶面板經(jīng)人工拆分、粉碎、除雜等處理之后，以低共熔溶劑作為浸漬液，選擇性浸出液晶面板中含有的稀貴金屬錮，從而實現(xiàn)錮的回收在利用。設(shè)計的工藝過程如圖3所示，在實現(xiàn)錮回收同時，還可以回收部分液晶和玻璃面板。/廢舊LCD液晶面板液晶面板粉末回收丙酮濾液（液晶的

丙酮溶液）蒸馀濾渣（凈化的

面板粉末）DES浸泡過濾回收丙酮濾液（液晶的

丙酮溶液）蒸馀濾渣（凈化的

面板粉末）DES浸泡過濾液晶回收圖3圖3設(shè)計的廢舊LCD資源化處理流程圖3圖3設(shè)計的廢舊LCD資源化處理流程.計劃進(jìn)度安排2013.9——2013.12?資料文獻(xiàn)準(zhǔn)備，實驗方案設(shè)計、討論，實驗材料購買;O低共熔溶劑制備和性能測試。2014.1——2014.12?液晶面板的拆分、粉碎；?丙酮浸漬實驗，低共熔溶劑浸漬實驗。2015.1——2015.7工藝路線的優(yōu)化；申請相關(guān)專利，研究論文撰寫；準(zhǔn)備結(jié)題驗收材料。(-)項目自我評價(創(chuàng)新點(diǎn)、實現(xiàn)的可能性、可操作性、可能存在的問題等).項目創(chuàng)新點(diǎn)低共熔溶劑用于從廢舊液晶面板回收錮的相關(guān)研究與應(yīng)用技術(shù)未見報道。.可行性分析在技術(shù)方面，本項目以指導(dǎo)教師所在課題組的前期研究成果作為技術(shù)依托，低共熔溶劑的制備方法、性能測試等方面擁有成熟的技術(shù)積累，EDS對氧化錮的選擇性溶解能力已得到充分實驗驗證和理論支持。本項目所設(shè)計的實驗方案以綠色環(huán)保的低共熔溶劑代替強(qiáng)酸性浸液用于廢棄液晶顯示屏中鋼的提取回收，避免了腐蝕性強(qiáng)酸的使用，路線簡單，環(huán)境污染小，符合國家倡導(dǎo)的固體廢棄為處理政策。在人員保障和實驗條件方面，本項目主要成員皆為材料科學(xué)與工程相關(guān)專業(yè)本科生，具備完成項目研究所需的基本理論知識和實驗技能，項目指導(dǎo)教師從事功能材料化學(xué)、化學(xué)分離技術(shù)等方面研究多年，為項目的順利開展提供了必要的智能保障。項目研究工作在云南大學(xué)材料系呈貢校區(qū)實驗室進(jìn)行，該實驗室擁有足夠?qū)嶒瀳龅睾屯瓿身椖克璧幕緦嶒灄l件。.可能存在的問題在項目研究過程中，在技術(shù)上最可能遇到兩方面問題：一是由于液晶面板中含有Sn、Zn、Al、Hg、Cr等多種金屬化合物，DES對1m03選擇性溶解可能受到干擾或影響，致使10。3的浸出效率降低;二是由于DES可能浸出干擾元素，致使1血。3在反溶劑沉淀時不完全，影響In2O3的回收效率。若遇到以上問題，根據(jù)實驗過程的實際情況，對實驗方案作出相應(yīng)的調(diào)整或采取其他措施以消除影響。（三）預(yù)期成果（成果的具體形式，如：申請專利、公開發(fā)表論文、制作科技實物（含軟件程序）等，可以同時有多種成果形式）本項目若有幸得到資助并順利開展，將開發(fā)出基于尿素/氯化膽堿低共熔溶劑的從廢舊液晶板中回收鋼的工藝路線，建立起具有處理少量廢舊液晶面板生產(chǎn)能力的小型車間，申請國家發(fā)明專利一項，在國家級核心期刊公開發(fā)表研究論文一篇。(四)參考文獻(xiàn)[1]莊緒寧，賀文智，李光明，黃文菊，王華.廢液晶顯示屏的環(huán)境風(fēng)險與資源化策略[J],環(huán)境污染與防治，2010,32(5):97-99[2]李有桂,王輝，張文立.廢棄LCD中錮回收技術(shù)進(jìn)展[J],淮南師范學(xué)院學(xué)報，2010,12(5):1-2[3]聶耳，羅興章，鄭正，盛名.液晶顯示器液晶處理與錮回收技術(shù)[J],2008,2(9):1251-1254[4]郭玉文，劉景洋，喬琦，梁繼軍，楊東梅，任倩.廢薄膜晶體管液晶顯示器處理與管理2011,1(2):168-172[5]索寶霆,潘曉勇，田暉,彭玲，陳飴熾.液晶顯示器中錮提取工藝研究[J],2012,(7):53-56[6]張建榮，曹洋，穆勁，YouSY.鋼錫氧化物ITO納米粉體的共沉淀法合成[J],無機(jī)化學(xué)學(xué)報,2005,21:1887-1890[7]Kae-LongLin.Useofthinfilmtransistorliquidcrystaldisplay(TFT-LCD)