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纳米氧化铜/氮化碳复合材料在水华控制中的应用
科技成果综合评价报告详情
科技成果综合评价报告
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成果名称
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成果简介
本发明公开了纳米氧化铜/氮化碳复合材料在水华控制中的应用,属于水污染处理领域。本发明以氮化碳和醋酸铜为原料,加入NaOH与铜离子反应生CuOH,CuOH附着在C3N4上,通过煅烧被转化为CuO,得到纳米氧化铜/氮化碳复合材料。本发明中的纳米氧化铜/氮化碳复合材料相较铜和氮化碳都有效提升了抑藻性能,最优铜负载比例下制备的铜负载C3N4的抑藻性能是C3N4的4 .5倍;纳米氧化铜/氮化碳复合材料的性能稳定,在成分复杂的自然水体中仍具有很好的控制水华的能力。此外,本发明制备的纳米氧化铜/氮化碳复合材料可重复使用性较C3N4更好;在抑藻的同时,还能够快速去除藻毒素。
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创新水平
关键共性技术
前沿引领技术
现在工程技术
颠覆性技术
其他
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技术进度
新设备或新装置
样机原理
工程样机
中试原型机
产业化
新材料或新技术
实验室阶段
工程化阶段
产业化阶段
技术成果
专利
国家专利
国际专利
奖项
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产品方向
有多个应用方向
有一个应用方向
没有应用方向
无法判断
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市场空间
需求前景巨大
需求前景较大
需求前景一般
无法判断
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成本竞争
优势明显
优势一般
没有优势
无法判断
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政策影响
政策鼓励
政策限制
政策淘汰
无法判断
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市场周期
进入期
成长期
饱和期
衰退期
无法判断
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转化周期
近期可控(1年内)
周期较长(2年内)
很难转化(3年起)
无法判断
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科技成果的创新基因评价
C3N4用于控制水华方面时,存在可见光的利用效率较低、C3N4表面电子‑空穴对复合速度较快、在真实水体中易受水体中溶解性有机质(DOM)的影响等问题。铜作为传统杀藻剂,虽能够抑制水华藻生长,但对非靶向生物具有毒性,且将铜作为杀藻剂用量大、成本高,大大限制了其应用。 该技术针对这个问题,提供了一种纳米氧化铜/氮化碳复合材料,利用铜基纳米材料负载的C3N4来同时控制水华的发生和去除藻毒素。进一步研究了优C3N4的光催化性能,制备一种可见光利用效率高、电子‑空穴分离速度快且不易受DOM干扰的C3N4复合材料来高效控制水华的发生。
不少于150字
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科技成果的技术亮点评价
该技术以氮化碳和醋酸铜为原料,加入NaOH与铜离子反应生CuOH,CuOH附着在C3N4上,通过煅烧被转化为CuO,得到纳米氧化铜/氮化碳复合材料。提供了一种纳米氧化铜/氮化碳复合材料,利用铜基纳米材料负载的C3 N4来同时控制水华的发生和去除藻毒素。该技术中的纳米氧化铜/氮化碳复合材料相较铜和氮化碳都有效提升了抑藻性能,最优铜负载比例下制备的铜负载C3N4的抑藻性能是C3N4的4 .5倍;纳米氧化铜/氮化碳复合材料的性能稳定,在成分复杂的自然水体中仍具有很好的控制水华的能力。此外,该技术制备的纳米氧化铜/氮化碳复合材料可重复使用性较C3N4更好;在抑藻的同时,还能够快速去除藻毒素。
不少于150字
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科技成果的应用市场评价
水华是指淡水水体中蓝藻的快速生长,同时释放有毒藻毒素所引起的水质恶化的现象。其能够导致水生生物的死亡,威胁人体健康,甚至破坏水体生态系统。因此,高效控制水华的发生以及去除水体中藻毒素迫在眉睫。可见光催化技术因其高效、安全、可持续且成本低的特性,在水华控制方面逐渐引起研究者的广泛关注。 氮化碳(C3N4)是一种由草怕津环结构多聚而成的二维纳米半导体材料,因其原材料价格低廉、可见光响应、物理化学性质稳定等特性,使得其在光催化降解污染物、水解产氢等领域具有巨大应用前景。同时,有报道指出C3N4在控制水华方面也具有很大应用空间。但是,离实际应用还有一段距离,主要原因是:1 .C3N4可见光的利用效率较低;2 .C3N4表面电子‑空穴对复合速度较快;3 .真实水体中,C3N4易受水体中溶解性有机质(DOM)的影响。因此,优化C3N4的光催化性能,制备一种可见光利用效率高、电子‑空穴分离速度快且不易受DOM干扰的C3N4复合材料来高效控制水华的发生,值得进一步研究。 该成果提供了一种纳米氧化铜/氮化碳复合材料,利用铜基纳米材料负载的C3N4来同时控制水华的发生和去除藻毒素。发现纳米氧化铜/氮化碳复合材料相较铜和氮化碳都有效提升了抑藻性能,最优铜负载比例下制备的铜负载C3N4的抑藻性能是C3N4的4 .5倍;纳米氧化铜/氮化碳复合材料的性能稳定,在成分复杂的自然水体中仍具有很好的控制水华的能力。此外,该技术制备的纳米氧化铜/氮化碳复合材料可重复使用性较C3N4更好;在抑藻的同时,还能够快速去除藻毒素。市场应用前景较好。
不少于150字
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评价专家组综合意见
该成果提供了一种纳米氧化铜/氮化碳复合材料,利用铜基纳米材料负载的C3N4来同时控制水华的发生和去除藻毒素。发现纳米氧化铜/氮化碳复合材料相较铜和氮化碳都有效提升了抑藻性能,最优铜负载比例下制备的铜负载C3N4的抑藻性能是C3N4的4 .5倍;纳米氧化铜/氮化碳复合材料的性能稳定,在成分复杂的自然水体中仍具有很好的控制水华的能力。此外,该技术制备的纳米氧化铜/氮化碳复合材料可重复使用性较C3N4更好;在抑藻的同时,还能够快速去除藻毒素。市场应用前景较好。
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