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本項(xiàng)目以天然氣轉(zhuǎn)化和二氧化碳資源化利用為背景，從應(yīng)用過(guò)程對(duì)膜材料及膜的要求出發(fā)，運(yùn)用材料化學(xué)工程的基礎(chǔ)理論，開(kāi)展膜材料的設(shè)計(jì)、膜材料及膜的制備、膜反應(yīng)過(guò)程的設(shè)計(jì)及機(jī)理研究以及氧分離器的設(shè)計(jì)四個(gè)方面的研究工作。基于膜反應(yīng)過(guò)程，通過(guò)研究氧傳輸機(jī)理和膜反應(yīng)機(jī)理、膜材料及膜微結(jié)構(gòu)成形機(jī)理和控制方法、反應(yīng)過(guò)程與膜分離過(guò)程的匹配理論以及膜微結(jié)構(gòu)在反應(yīng)條件下的演變規(guī)律，建立面向反應(yīng)過(guò)程的膜材料設(shè)計(jì)與制備的理論基礎(chǔ)；提出天然氣轉(zhuǎn)化、二氧化碳利用的創(chuàng)新流程，為膜反應(yīng)過(guò)程的工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：術(shù)后粘連是有手術(shù)史以來(lái)國(guó)內(nèi)外亟待解決的 重要醫(yī)學(xué)難題之一。在外科領(lǐng)域開(kāi)展的手術(shù)中，絕大多數(shù)都涉及到防止組織之間 粘連的問(wèn)題。術(shù)后粘連可以引起嚴(yán)重的并發(fā)癥，如腹部、盆腔等均可引起粘連性 腸梗阻，甲狀腺手術(shù)后引起喉返神經(jīng)損傷以及因盆腔組織粘連而導(dǎo)致的女性不育 癥。90%的患者在術(shù)后均有不同程度的粘連產(chǎn)生，60%的患者需要采取一定的防 粘連措施。 目前防止術(shù)后粘連國(guó)際上采用較多的是“短期屏障"法，即術(shù)后在容易發(fā)生 粘連的部位植入隔離材料。隨著 70 年代后美國(guó)醫(yī)用材料方面的突破，可生物降 解吸收材料已得到醫(yī)療市場(chǎng)的認(rèn)可。現(xiàn)有的美國(guó) FDA 批準(zhǔn)的術(shù)后防粘連產(chǎn)品有 三種。本課題組設(shè)計(jì)和研制了一種結(jié)構(gòu)獨(dú)特的可拋型防粘連膜材料 AntiTriplex。 它是一種生物相容性良好、安全、無(wú)毒、無(wú)刺激、可降解吸收的薄膜材料，其獨(dú) 特的表面結(jié)構(gòu)特性可以將手術(shù)創(chuàng)面和周圍組織有效隔離開(kāi)，有效地保護(hù)好手術(shù)創(chuàng) 面。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：該術(shù)后防粘連膜由多糖分子、多肽大分子和合成 大分子組裝而成的三元膜。該三元膜綜合了三種材料的優(yōu)點(diǎn)，使膜材料的力學(xué)性 能、水穩(wěn)定性、降解速率、臨床可操作性、防粘連效果等得到全面提升。主要工 藝流程如下： 多肽大分子 ↓ 合成大分子 → 反應(yīng)器 --→成膜 → 后處理 → 干燥 → 成品膜 → 包裝 → 滅菌 ↑ 改性多糖大分子 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：該新型術(shù)后防粘連膜獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)代表了當(dāng) 今該領(lǐng)域國(guó)際先進(jìn)水應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：不管是傳統(tǒng)的腹腔、心血管、椎板外科手術(shù)，還 是新興的微創(chuàng)手術(shù)，均會(huì)存在不同程度的粘連現(xiàn)象。現(xiàn)階段歐美已經(jīng)形成了一個(gè) 龐大的防粘連材料市場(chǎng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)每年用于治療腹腔、盆腔粘連的費(fèi)用高 達(dá)約 12 億美元。美國(guó)在 2000 年有 750 萬(wàn)例出現(xiàn)術(shù)后粘連，預(yù)計(jì)到 2006 年將增 加到 2000 萬(wàn)。雖然美國(guó) FDA 已批準(zhǔn)了 3 個(gè)防粘連材料，但均有缺陷。中國(guó)人口 眾多，醫(yī)療水平不及美國(guó)，如以 1500 萬(wàn)人保守?cái)?shù)字計(jì)，每人需要防粘連材料一 份（至少），每份約 200 元，市場(chǎng)容量將是 30 億，利稅近 10 億，是國(guó)家鼓勵(lì)優(yōu) 先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。 應(yīng)用領(lǐng)域：醫(yī)療器械、生物材料制品、組織工程制品 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件（包括：原料、設(shè)備、廠房面積的要求及投資規(guī)模）：原材料 均為國(guó)產(chǎn)，價(jià)格低廉。所需設(shè)備為常用設(shè)備，投資不大。常規(guī)醫(yī)藥行業(yè)的廠房基 本上能滿足要求，主要生產(chǎn)車間 150 平方米。投資規(guī)模依生產(chǎn)規(guī)模而定。 合作方式及條件：面談平, 目前已申報(bào)國(guó)家發(fā)明專利 2 項(xiàng)。 

隨著工業(yè)生產(chǎn)的加快以及人類生活品質(zhì)的提高，對(duì)多相分離中的分離效率和膜材料的使用壽命都有了更高的要求。本項(xiàng)目旨在研究制備仿生液體復(fù)合膜材料。通過(guò)仿生多孔膜材料與功能液體的協(xié)同物理化學(xué)設(shè)計(jì)，制備的仿生液體復(fù)合膜材料突破傳統(tǒng)固/液界面設(shè)計(jì)的限制，應(yīng)用全新的動(dòng)態(tài)固/液/液界面設(shè)計(jì)制備液體復(fù)合膜材料，可用于污水處理和工業(yè)生產(chǎn)中的油/氣/水分離，較傳統(tǒng)商業(yè)膜在抗污節(jié)能，力學(xué)性能，耐用性和使用壽命等方面有顯著提高。同時(shí)通過(guò)構(gòu)筑應(yīng)力響應(yīng)等仿生響應(yīng)性液體復(fù)合膜材料，也將為實(shí)現(xiàn)新型智能可控膜體系的構(gòu)建與成果產(chǎn)業(yè)化提供技

鈀膜具有超強(qiáng)氫分離能力且操作簡(jiǎn)單，已被廣泛用于氫氣與氫同位素的純化。為克服傳統(tǒng)軋制型鈀膜所存在的貴金屬消耗多、工藝復(fù)雜、能耗高、強(qiáng)度差等缺點(diǎn)，自主研發(fā)了負(fù)載型管式鈀膜，膜厚度僅5μm左右，單位膜面積的高純氫產(chǎn)量提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。負(fù)載型鈀膜具有更高膜強(qiáng)度，安裝和操作十分方便。除氫氣純化之外，鈀膜還可以用于氫同位素的分離與純化。基于高性能鈀膜材料，我們開(kāi)發(fā)了各種氫氣純化器，并將純化器與電解氫氣發(fā)生器相結(jié)合開(kāi)發(fā)了高純氫發(fā)生器，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

氣體分離膜材料在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域開(kāi)發(fā)出多種應(yīng)用如：膜覆蓋式養(yǎng)殖畜禽糞便高溫好氧發(fā)酵；氣體分離膜在農(nóng)用產(chǎn)品包裝領(lǐng)域的應(yīng)用；氣體分離膜在活魚(yú)運(yùn)輸上的應(yīng)用。

成果創(chuàng)新點(diǎn) 團(tuán)隊(duì)以加工路線圖為指導(dǎo)，研發(fā)能源環(huán)境為應(yīng)用導(dǎo)向 的微孔功能膜、信息顯示為應(yīng)用導(dǎo)向的光學(xué)膜和可持續(xù)農(nóng) 業(yè)發(fā)展的功能農(nóng)膜，力爭(zhēng)建成具有國(guó)際影響力、服務(wù)我國(guó) 高性能薄膜產(chǎn)品研發(fā)的基地。成果基于薄膜加工參數(shù)空間 材料基因圖譜可實(shí)現(xiàn)多重尺度結(jié)構(gòu)精確調(diào)控，解決了行業(yè) 薄膜結(jié)構(gòu)、形貌穩(wěn)定性差，力學(xué)性能低，厚度波動(dòng)大、產(chǎn) 品一致性差，成品率低，生產(chǎn)效率低下等關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)。 技術(shù)成熟度

團(tuán)隊(duì)以加工路線圖為指導(dǎo)，研發(fā)能源環(huán)境為應(yīng)用導(dǎo)向的微孔功能膜、信息顯示為應(yīng)用導(dǎo)向的光學(xué)膜和可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的功能農(nóng)膜，力爭(zhēng)建成具有國(guó)際影響力、服務(wù)我國(guó)高性能薄膜產(chǎn)品研發(fā)的基地。成果基于薄膜加工參數(shù)空間材料基因圖譜可實(shí)現(xiàn)多重尺度結(jié)構(gòu)精確調(diào)控，解決了行業(yè)薄膜結(jié)構(gòu)、形貌穩(wěn)定性差，力學(xué)性能低，厚度波動(dòng)大、產(chǎn)品一致性差，成品率低，生產(chǎn)效率低下等關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)。 

成果描述：本發(fā)明公開(kāi)了一種提高噴膜主液穩(wěn)定性的噴膜防水材料，按重量份包括以下組分：由主液和丙烯酸鹽組成,其重量組分為:主液+丙烯酸鈣液體+丙烯酸鋅固體,各組分的配比為:100份主液+5-20份30%丙烯酸鈣液體+0.8-2.0份丙烯酸鋅水溶液。本發(fā)明能夠有效解決噴膜主液自聚及團(tuán)聚，以提高噴膜主液穩(wěn)定性，確保噴膜施工的順利進(jìn)行，穩(wěn)定噴膜防水材料力學(xué)性能。市場(chǎng)前景分析：軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：技術(shù)先進(jìn)，性價(jià)比較高。

本發(fā)明公開(kāi)了一種提高噴膜主液穩(wěn)定性的噴膜防水材料，按重量份包括以下組分：由主液和丙烯酸鹽組成,其重量組分為:主液+丙烯酸鈣液體+丙烯酸鋅固體,各組分的配比為:100份主液+5-20份30%丙烯酸鈣液體+0.8-2.0份丙烯酸鋅水溶液。本發(fā)明能夠有效解決噴膜主液自聚及團(tuán)聚，以提高噴膜主液穩(wěn)定性，確保噴膜施工的順利進(jìn)行，穩(wěn)定噴膜防水材料力學(xué)性能。