科创中国
二步法离子分离膜技术
成果类型：: 发明专利,新技术
发布时间: 2022-10-24 10:29:24
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：浙江宁波市| 窦翔 | 2022-10-24 12:21:00
二、技术内容及特点：首先预处理除去非离子大分子，防止其对离子分离膜的污染，如采用微滤膜、反渗透膜、超滤膜等。再采用一种特殊的、具有选择性透过功能的薄层高分子，它能使流体内的一种或几种带正电荷或负电荷的离子透过，其他非离子不透过，从而起到浓缩和分离的作用。此薄层高分子由聚合物或高分子复合材料制得，具有分离流体混合物的功能，此分离膜亦称为隔离器，在电位差的推动力下，借流体混合物中各组分透过膜的迁移速率不同，使之在膜的两侧分别富集。离子分离原理：在外加直流电场的驱动下，利用离子膜的选择透过性(即阳离子可以透过阳膜，阴离子可以透过阴膜)，阴、阳离子分别向阳极和阴极移动。离子迁移过程中，若膜的固定电荷与离子的电荷相反，则离子将通过；若电荷相同，则离子被排斥，从而实现溶液淡化、分离、浓缩、精制、纯化和回收利用的目的。离子分离膜的制备可采用共混、嵌段或接枝共聚法。制备方法可采用流延法、溶胶凝胶法或中空纤维法。由于采用二步法膜分离，其预处理可以除去非离子杂质对离子膜的污染，项目的实施可以提高膜的分离效率、选择性和使用寿命；项目作为千瓦级沼气燃料电池的研制(编号 06088018)项目的成果之一。
分离膜是一种具有选择性透过能力的膜型材料。通常按分离机理和适用范围可分为微滤膜，超滤膜，纳滤膜，反渗透膜，渗透蒸发膜，离子交换膜等。该项目采用微滤膜、反渗透膜、超滤膜等。再采用一种特殊的、具有选择性透过功能的薄层高分子，它能使流体内的一种或几种带正电荷或负电荷的离子透过，其他非离子不透过，从而起到浓缩和分离的作用。产品利用离子膜的选择透过性，离子迁移过程中，若膜的固定电荷与离子的电荷相反，则离子将通过；若电荷相同，则离子被排斥，从而实现溶液淡化、分离、浓缩、精制、纯化和回收利用的目的。
该项目适用的应用领域:化工、轻工、冶金、造纸、制药、新能源、生物工程、产品分离、纯化和浓缩、废水处理等；如 1）合成药、原料药、中间体等的脱盐浓缩和提纯；2）结晶母液回收；3）废水中金属离子的分离和回收；4)海水淡化等。由于其可在维持原生物体系环境的条件下实现分离，并可高效地浓缩、富集产物，有效地去除杂质，加之操作方便，结构紧凑、能耗低，过程简化，无二次污染，且不需添加化学物品，正逐步成为食品工业及医药中的基本单位操作过程中必备的耗材。
安徽理工大学是安徽省重点建设的特色高水平大学，是安徽省和中华人民共和国应急管理部共建高校，是国家中西部高校基础能力建设工程支持建设的高校，是教育部“卓越工程师教育培养计划”实施高校。学校创建于1945年，是安徽省第一所工科高校，是全国最早开展矿业人才培养的两所高校之一。
离子选择性分离在能源存储和转换、污染监测和控制、清洁工业过程等领域发挥重要作用，常见的包括盐湖提锂、硬水软化等。在诸多分离方法中，膜分离技术作为一种高效节能且环境友好的方法，受到人们的广泛关注。通过膜结构的设计和调控，在微观尺度上可实现离子的精准分离，而膜材料的理化性质及制备方法在很大程度上决定了膜的结构和分离性能。离子分离膜的制备可采用共混、嵌段或接枝共聚法。制备方法可采用流延法、溶胶凝胶法或中空纤维法。由于采用二步法膜分离，其预处理可以除去非离子杂质对离子膜的污染，项目的实施可以提高膜的分离效率、选择性和使用寿命，可以有效提高机器寿命，降低企业生产成本，应用于各类厂矿企业和研究院所。
本项目可以采用技术转让、技术合作等多种形式进行对接，欢迎有需求的企业单位联系洽谈。
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