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一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介石墨是典型的層狀結(jié)構(gòu)材料，具有良好的導(dǎo)電性，潤(rùn)滑性，化學(xué)穩(wěn)定性。被廣泛用于冶金、電氣、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域。直接使用卻具有密度大，分散度差等缺點(diǎn)。 石墨烯是碳原子緊密堆積成的單層蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的一種碳質(zhì)新材料，是一種二維晶體，是構(gòu)建其他維數(shù)碳質(zhì)材料（如零維富勒烯、一維碳納米管、三維石墨）的基本單元。其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于石墨材料。石墨烯的理論研究已有 60 多年的歷史，但一直以來(lái)，人們普遍認(rèn)為這種嚴(yán)格的二維晶體結(jié)構(gòu)由于熱力學(xué)不穩(wěn)定性而難以獨(dú)立穩(wěn)定存在。直到 2004 年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的研究組利用膠帶剝離高定向石墨的方法獲得了獨(dú)立存在的二維石墨烯晶體，為二維體系的實(shí)驗(yàn)研究提供了廣闊的空間。目前石墨烯的制備方法有微機(jī)械剝離法、化學(xué)氣相沉積法（CVD）、外延生長(zhǎng)法、電化學(xué)法、氧化石墨還原法等，其中機(jī)械剝離法得到的石墨烯片量少，隨機(jī)性大；CVD方法和外延生長(zhǎng)法大多以SiC作為基底，成本高，可控性差；電化學(xué)方法的得到的石墨烯量較少，不易控制。氧化石墨還原法是通過(guò)在石墨表面引入含氧官能團(tuán)，增大層間距，從而減小層之間的范德華力，然后通過(guò)超聲等方法改變其雜化狀態(tài)，再通過(guò)還原得到石墨烯。氧化石墨還原法以其低成本的優(yōu)點(diǎn)成為目前使用最廣泛的方法之一，本發(fā)明涉及一種采用溶劑熱法在低溫下制備氧化石墨烯的方法，屬于功能材料制備技術(shù)領(lǐng)域。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度目前氧化石墨烯的制備方法主要是Hummers方法。該方法在敞開(kāi)體系中，需要在制備氧化石墨烯的過(guò)程中采用先降溫，再分兩步升溫的三步法, 以及冷凝回流等輔助設(shè)備，過(guò)程中需要精確控制反應(yīng)溫度且溫度高達(dá)98 °C，制備出來(lái)的氧化石墨烯還需要長(zhǎng)時(shí)間超聲，步驟繁瑣，產(chǎn)物的濃度較低，不適合大量生產(chǎn)。本項(xiàng)目采用溶劑熱法在低溫下制備氧化石墨烯，減少了氧化劑的用量和生產(chǎn)時(shí)間。氧化石墨可以通過(guò)處理得到具有不同分散特性的母液。也可以直接進(jìn)行還原,得到石墨烯。而且樣品在不干燥的條件下極易溶于水等溶劑，產(chǎn)量較大，大大減少了超聲的時(shí)間。三、 技術(shù)指標(biāo)（包括鑒定、知識(shí)產(chǎn)權(quán)專(zhuān)利、獲獎(jiǎng)等情況）該項(xiàng)目已經(jīng)申請(qǐng)中國(guó)專(zhuān)利并于2013年獲得授權(quán) （ZL201110414315.7），與該項(xiàng)目相關(guān)的工作也在國(guó)際期刊上進(jìn)行了發(fā)表，但是仍有很多問(wèn)題一直困擾商業(yè)化進(jìn)程。我們實(shí)驗(yàn)室也一直在圍繞各種問(wèn)題開(kāi)展工作。四、 市場(chǎng)前景（應(yīng)用領(lǐng)域、市場(chǎng)分析等）石墨烯的水熱前驅(qū)體為氧化石墨，具有完全拉伸的層間距和外層表面富氧官能團(tuán)，因此可以根據(jù)需求進(jìn)行各種定向修飾，從而實(shí)現(xiàn)其親水、親油、高分散度、高電導(dǎo)率等特性，作為添加劑可以有效改善化工、冶金、電氣工業(yè)材料的性能，從而實(shí)現(xiàn)高回報(bào)率。五、 規(guī)模與投資需求（資金需求、場(chǎng)地規(guī)模、人員等需求）以石墨為原料，首先需要制備石墨烯的前驅(qū)體氧化石墨，再經(jīng)后處理過(guò)程獲得各種性能石墨烯材料。由于后處理過(guò)程相對(duì)繁瑣， 耗時(shí)耗力，其資金投入完全取決于后處理工藝的優(yōu)化情況。前期投入100萬(wàn)元，其中包括設(shè)備費(fèi)40萬(wàn)， 原料費(fèi)10萬(wàn)， 占地100平米，人員5-10人，完全可以達(dá)到每天生產(chǎn)1公斤石墨烯產(chǎn)品。六、 生產(chǎn)設(shè)備玻璃器皿，反應(yīng)釜， 超純水裝置，烘箱，超聲波設(shè)備，電動(dòng)攪拌器，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，離心機(jī)等基本設(shè)施。七、 效益分析功能化石墨烯是高附加值產(chǎn)品，目前市場(chǎng)上以克為單價(jià)銷(xiāo)售，價(jià)格在500元左右。以每日1公斤生產(chǎn)量計(jì)算，每天銷(xiāo)售額會(huì)達(dá)到50萬(wàn)元。八、 合作方式多種方式可以選擇，主要是河北工業(yè)大學(xué)負(fù)責(zé)產(chǎn)品研發(fā)升級(jí)，企業(yè)一方負(fù)責(zé)生產(chǎn)與銷(xiāo)售。九、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式（包括電子郵箱）項(xiàng)目聯(lián)系人： 任鐵真電話： 022 60204909郵箱： [email protected]

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截至2013年3月底，全國(guó)設(shè)市城市、縣累計(jì)建成城鎮(zhèn)污水處理廠3451座，污水處理能力約1.45億立方米/日，較2012年底新增污水處理廠111座，新增處理能力約300萬(wàn)立方米/日。產(chǎn)生含水率80%的污泥超過(guò)2000萬(wàn)噸。隨著城鎮(zhèn)化水平和污水處理量的增加，污泥的產(chǎn)量以每年10%的速度在增長(zhǎng)，將很快突破3000萬(wàn)噸。隨著污水處理設(shè)施的普及、處理率的提高和處理程度的深化，污水處理廠污泥量急劇增加，且每年仍以10%左右的速度增長(zhǎng)。根據(jù)有關(guān)內(nèi)部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中國(guó)目前有近17％的城鎮(zhèn)污水處理廠產(chǎn)生的污泥去向不明，同時(shí)大約67％的污泥以簡(jiǎn)單填埋為最終出路。針對(duì)目前城市污泥難處理及市場(chǎng)巨大的特點(diǎn)，采用超臨界水氧化技術(shù)處理城市污泥，實(shí)現(xiàn)城市污泥的無(wú)害化處理。超臨界水氧化技術(shù)（Supercritical Water Oxidation，簡(jiǎn)稱(chēng)SCWO）是利用水在超臨界狀態(tài)下所具有的特殊性質(zhì)，使氧化劑和有機(jī)物完全溶解在超臨界水中并發(fā)生均相氧化反應(yīng)，迅速、徹底地將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無(wú)害化的CO2、N2、H2O和無(wú)機(jī)鹽等小分子化合物。相比傳統(tǒng)的城市污泥處理方案，SCWO具有突出的優(yōu)勢(shì)，能取得巨大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。

根據(jù)有關(guān)內(nèi)部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中國(guó)目前有近17％的城鎮(zhèn)污水處理廠產(chǎn)生的污泥去向不明，同時(shí)大約67％的污泥以簡(jiǎn)單填埋為最終出路。針對(duì)目前城市污泥難處理及市場(chǎng)巨大的特點(diǎn)，采用超臨界水氧化技術(shù)處理城市污泥，實(shí)現(xiàn)城市污泥的無(wú)害化處理。超臨界水氧化技術(shù)（Supercritical Water Oxidation，簡(jiǎn)稱(chēng)SCWO）是利用水在超臨界狀態(tài)下所具有的特殊性質(zhì)，使氧化劑和有機(jī)物完全溶解在超臨界水中并發(fā)生均相氧化反應(yīng)，迅速、徹底地將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無(wú)害化的CO2、N2、H2O和無(wú)機(jī)鹽等小分子化合物。相比傳統(tǒng)的城市污泥處理方案，SCWO具有突出的優(yōu)勢(shì)，能取得巨大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。 該系統(tǒng)集有機(jī)物去除、脫鹽除渣、余熱利用/制取富氫氣體、防堵塞、防腐蝕多項(xiàng)功能于一體，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)城市污泥等有機(jī)廢物/廢水的無(wú)害化處理與資源化利用過(guò)程。城市污泥經(jīng)過(guò)示范裝置處理后出水的COD為25mg/L，氨氮為2mg/L及色度可以與潔凈水媲美，完全能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。該裝置實(shí)現(xiàn)了城市污泥化學(xué)需氧量(COD)減排和脫鹽處理的一體化過(guò)程；最大程度地利用反應(yīng)后液體的熱量，降低了裝置運(yùn)行成本；在裝置中實(shí)現(xiàn)脫鹽處理和泥渣分離；反應(yīng)后的清潔液體作為裝置的蒸發(fā)壁水進(jìn)行循環(huán)利用；采用撬裝式結(jié)構(gòu)形式，方便安裝和運(yùn)輸；可實(shí)現(xiàn)城市污泥超臨界水部分氧化/氣化的產(chǎn)氫過(guò)程。

（專(zhuān)利號(hào)：ZL 201410545691.3） 簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開(kāi)了一種偶氮類(lèi)銅配合物水氧化催化劑，屬于化學(xué)催化劑技術(shù)領(lǐng)域。該水氧化催化劑為1?(2?吡啶偶氮)?2?萘酚(PAN)銅(Ⅱ)配合物，其為1?(2?吡啶偶氮)?2?萘酚與Cu2+配位形成的五配位化合物，含一個(gè)三氟甲基磺酸根配位，分子量為477.97。本發(fā)明合成的1?(2?吡啶偶氮)?2?萘酚(PAN)銅(Ⅱ)配合物水氧化催化劑，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、價(jià)格低廉。該催化劑在催化水氧化制備氧氣的反應(yīng)中效果良好，且在不同溶劑體系中，均具有良好的催化效果。

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超臨界水氧化技術(shù)（Supercritical Water Oxidation，簡(jiǎn)稱(chēng)SCWO）是利用水在超臨界狀態(tài)下所具有的特殊性質(zhì)，使氧化劑和有機(jī)物完全溶解在超臨界水中并發(fā)生均相氧化反應(yīng)，迅速、徹底地將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無(wú)害化的CO2、N2、H2O等小分子化合物。與其它傳統(tǒng)處理技術(shù)相比，超臨界水氧化技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：有機(jī)物去除率可達(dá)99.9%以上；有機(jī)物質(zhì)量濃度達(dá)到2%以上時(shí)，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自熱；反應(yīng)空間密閉，不帶來(lái)二次污染；反應(yīng)時(shí)間短，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小。 2011年，我國(guó)印染廢水的年排放量達(dá)到19.26億噸，待處理的印染污染物量巨大，處理量500t/d的SCWO設(shè)備將需要100萬(wàn)套，富余熱量可用來(lái)加熱飽和蒸汽，年蒸汽收益可達(dá)到720億元/a；反應(yīng)后的出水可100%回用，年回用水收益約16億元/a；節(jié)省污泥處置補(bǔ)貼6.9億元/a。  SCWO處理印染污染物，可在幾分鐘內(nèi)達(dá)到99.9%以上的去除率，無(wú)二次污染，有效地解決印染行業(yè)污染物處理難題，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，促進(jìn)印染行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

本發(fā)明提出一種水介質(zhì)分散鈰鋯氧化物納米材料的合成方法，包括以下步驟：（1）用Ce及Zr的無(wú)機(jī)鹽類(lèi)水溶液與無(wú)機(jī)堿類(lèi)水溶液進(jìn)行沉淀反應(yīng)，制備Ce-Zr混合氫氧化物沉淀物；（2）將Ce-Zr混合氫氧化物沉淀物加熱回流，制備Ce-Zr氫氧化物共溶體；（3）將Ce-Zr氫氧化物共溶體經(jīng)過(guò)濾及洗滌，制備Ce-Zr氫氧化物水凝膠；（4）將Ce-Zr氫氧化物水凝膠與有機(jī)醇類(lèi)、有機(jī)酸類(lèi)、高聚物混合，制備Ce-Zr氧化物合成漿料；（5）將Ce-Zr氧化物合成漿料加熱并經(jīng)一步水熱合成，得到水介質(zhì)分散鈰鋯氧化物納米材料。本發(fā)明獲得鈰鋯氧化物納米顆粒為單晶體，納米尺度為2～8nm，在水介質(zhì)中為單分散；鈰鋯氧化物的質(zhì)量占納米材料溶膠體體積的百分?jǐn)?shù)為5～10%。

本發(fā)明公開(kāi)了一種高pH源水的氧化過(guò)濾除錳除鐵方法，適用于pH＞8.5的源水處理，所述方法的工藝步驟包括：源水→一級(jí)泵站→配水井→預(yù)氧化池→混凝劑混凝→高密度沉淀池→過(guò)濾池→消毒→清水池→二級(jí)泵站→用戶，其中，在一級(jí)泵站處投加ClO2進(jìn)行預(yù)氧化，在預(yù)氧化池中投加KMnO4進(jìn)行預(yù)氧化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該方法采用先ClO2后KMnO4分段聯(lián)合預(yù)氧化方法，不僅可以有效去除錳鐵，減少色度、臭味、去除有機(jī)物和滅藻等，還能夠通過(guò)預(yù)氧化控制和削減消毒副產(chǎn)物產(chǎn)生。由于KMnO4藥劑投加量少，后續(xù)無(wú)需活性炭脫色，也無(wú)需

本專(zhuān)利技術(shù)由二氧化碳和水為原料，KHCO3 作助劑，催化劑由配體功能化、金屬沉積和染料敏化的 TiO2-FTO 玻璃電極構(gòu)成的光陰極催化劑和 Co-Pi 修飾 W 參雜的 BiVO4 光陽(yáng)極催化劑在光電池中模擬植 物光合作用制備出高純度的乙醇水溶液并放出氧氣。人工光合成電池的效率可以達(dá)到 0.3~0.6%，與大田農(nóng)作物相似。光電池在模擬太陽(yáng)光或室外太陽(yáng)光照射下均能實(shí)現(xiàn)合成乙醇，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為碳基能源分子。電極催化劑制備簡(jiǎn)單、成本低廉、污染很小；生產(chǎn)乙醇的過(guò)程中無(wú)廢水、廢氣和固體廢物產(chǎn)生。催化電極的壽