科创中国
高性能双极膜制备及应用成果
发布时间: 2022-10-18
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
化工
成果介绍
通过流延成型—中间层喷涂的方法，开发出性能优良的双极膜，其100mA/cm2解离电压只有***，工序简单、环境友好、性能稳定，量产后的售价只有800-1200元/平米，远低于进口双极膜6000-8000元/平米售价。利用本技术产品生产有机酸，可简化传统有机酸生产工艺路线、减小化学品消耗、实现废水技能减排，适用水溶性和水不溶性的发酵有机酸和生物法合成有机酸。
目前，本技术在葡萄糖酸领域已建立5000T/a示范工程，其产品转化率大于***%，葡萄糖酸浓度达到35 wt%，能耗低于600kWh/吨葡萄糖酸。与传统的离子交换工艺相比，双极膜电渗析工艺的废水排放量减少90%，生产成本减低30%。另外，新工艺还能产生质量分数为8%NaOH副产物，可作为原料返回使用，从而实现了物料工艺的内循环。
成果亮点
1、通过流延成型—中间层喷涂的方法，开发出性能优良的双极膜，其100mA/cm2解离电压只有***，工序简单、环境友好、性能稳定；
2、利用本技术产品生产有机酸，可简化传统有机酸生产工艺路线、减小化学品消耗、实现废水技能减排，适用水溶性和水不溶性的发酵有机酸和生物法合成有机酸。
3、与传统的离子交换工艺相比，双极膜电渗析工艺的废水排放量减少90%，生产成本减低30%。
4、新工艺还能产生质量分数为8%NaOH副产物，可作为原料返回使用，从而实现了物料工艺的内循环。
团队介绍
徐铜文，中国科学技术大学教授、博士生导师，国家杰出青年基金，研究方向为膜及其相关过程、化工传质与分离、材料化学工程。发表SCI论文200余篇，EI收录180余篇次，SCI他引1600余次，H因子27,4篇论文入选ESI高被引论文，一篇入选中国百篇最有影响国际论文，其中化工和环境类领域高水平刊物***, AI ChE Journal, Chem Eng Sci. , ES&T 31篇），论文被国内外刊物或专著他引290余次，申请专利28项（20项授权）。出版中文专著、译著、合著4部，国际英文邀请专著四部中的5个章节。指导研究生45名（其中博士生30名）、博士后5名。指导本科生获全国挑战杯决赛一等奖（2011），2000年以来主持国家自然科学基金重点项目、面上项目、国际合作项目共6项，“973”二级子课题1项，其他项目近20项。
葛亮，中国科学技术大学化学与材料科学学院应用化学系副教授，研究方向包括： 新型多孔材料基分离膜、亚纳米尺度限域空间内离子传递行为、聚合物基特种分离膜材料开发及中试、基于离子选择性分离膜的相关过程应用。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”军工安防与应急产业科技服务团 (中国兵工学会) 评价时间：2022-11-10
潘明财
南京理工大学
博士
综合评价
该成果由通过流延成型—中间层喷涂的方法，开发出性能优良的双极膜，工序简单、环境友好、性能稳定，用本技术产品生产有机酸，可简化传统有机酸生产工艺路线、减小化学品消耗、实现废水技能减排，对传统废水处理行业有一定的引领性作用，技术创新性很强，且技术成熟，投资回报比较可靠，目标市场处于成长阶段，市场前景广阔。
另外，该项成果技术处于中试阶段，需进行离子膜生产基地建设，进行产业化生产，需要进一步明确高性能双极膜制备及应用。
总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。
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