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項(xiàng)目簡(jiǎn)介 本技術(shù)被用于處理含有 100mg/L 痕量過(guò)渡金屬離子中性或弱酸性水體，每體積處理劑可

重金屬污染事故頻發(fā)，使其成為全社會(huì)持續(xù)高度關(guān)注的環(huán)境熱點(diǎn)問(wèn)題之一。吸附法具有投資少、操作簡(jiǎn)單、選擇性好、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)，是中低濃度重金屬?gòu)U水處理的常用方法。但在高鹽廢水中，吸附過(guò)程往往受到共存干擾離子的影響，傳統(tǒng)吸附劑的吸附容量較低。針對(duì)這一矛盾，本論文開展磷酸氫錫系列無(wú)機(jī)新型高效吸附材料的開發(fā)和應(yīng)用研究。關(guān)于磷酸氫錫吸附特性及機(jī)理研究，目前開展的很少。關(guān)于磷酸氫錫的固定化理論及應(yīng)用等方面的研究也未見(jiàn)報(bào)道。 本論文以模擬水熱合成法和液相沉淀法分別合成得到晶體磷酸氫錫、無(wú)定形磷酸氫錫，采用平衡吸附法分別研究了單離子、雙離子和三離子體系中對(duì)水溶液中Pb(II)、Cu(II)和Zn(II)的吸附性能，考察了高鹽介質(zhì)對(duì)吸附性能的影響，綜合運(yùn)用XRD、SEM、TEM、FT-IR、TG、比表面積和孔隙率測(cè)定、電位滴定等技術(shù)手段研究了兩種材料的結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)特征，揭示了磷酸氫錫材料吸附重金屬離子的機(jī)理。另分別采用三種主要成分均為SiO_2的材料負(fù)載無(wú)定形磷酸氫錫，考察了這些固定化材料在模擬海水中的吸附性能。

目前重金屬及含砷廢水的處理是世界性難題，缺乏有效的處理技術(shù)，盡管生物法、電解法、混凝、吸附、反滲透技術(shù)等能達(dá)到一定的處理效果，但存在處理成本過(guò)高、能耗大 、操作困難、易產(chǎn)生二次污染的問(wèn)題，難以被企業(yè)接受。本項(xiàng)目針對(duì)混合重金屬?gòu)U水處理成本高、出水難達(dá)標(biāo)的難題，基于納米鐵(nZVI)的核殼結(jié)構(gòu)理論，合成一種經(jīng)濟(jì)高效、協(xié)同去除廢水中多種金屬的高活性鐵基材料，即結(jié)構(gòu)態(tài)羥基活性亞鐵（SRF），具有大于傳統(tǒng)材料10000倍以上的比表面積和界面反應(yīng)活性，它具有納米鐵的反應(yīng)活性，但是克服了納米鐵昂貴的成本，對(duì)廢水中的重金屬離子具有高效網(wǎng)捕功能。但避免了表面鈍化、團(tuán)聚帶來(lái)的nZVI活性降低、顆粒增大、反應(yīng)效率低的問(wèn)題。SRF是無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染的綠色試劑，通過(guò)吸附、還原、共沉淀的方法去同步除水中的重金屬離子和砷，而且適用pH范圍廣，產(chǎn)泥量少，成本低。能廣泛適用于各類重金屬工業(yè)廢水處理（如冶金、電鍍、化工、電路板、皮革等行業(yè)產(chǎn)生的重金屬?gòu)U水），并有利于實(shí)現(xiàn)金屬資源化利用，具有較好的市場(chǎng)前景。 課題組相繼承擔(dān)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目（863計(jì)劃項(xiàng)目3項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金2項(xiàng)、國(guó)家科技支撐計(jì)劃2項(xiàng)）和省部級(jí)項(xiàng)目（上海市、教育部、江蘇省）二十余項(xiàng)，并獲得上海市技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)一項(xiàng)，上海市技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)一項(xiàng)，中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)創(chuàng)新獎(jiǎng)一項(xiàng)。目前擁有難降解工業(yè)廢水處理處理及相關(guān)領(lǐng)域發(fā)明專利十多項(xiàng)。課題組目前主要研究難降解工業(yè)廢水深度處理相關(guān)課題，在金屬?gòu)U水處理方面，已承擔(dān)自然科學(xué)基金項(xiàng)目“納米鐵殼層物種反應(yīng)活性及原位礦物轉(zhuǎn)化同步除砷機(jī)制”。 市場(chǎng)前景： 近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，工業(yè)布局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)沒(méi)有明顯改善，工業(yè)生產(chǎn)工藝、污染治理水平?jīng)]有有效提高，全國(guó)涉重金屬重點(diǎn)行業(yè)產(chǎn)能產(chǎn)量持續(xù)增加，重金屬污染物排放量（鉛除外）仍在增加，一些污染物排放量增幅還很大（汞增幅為26％）。我國(guó)重金屬污染較為嚴(yán)重，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是重金屬污染物產(chǎn)生和排放量大，根據(jù)第一次全國(guó)污染源普查結(jié)果，2007年全國(guó)廢水中鉛、汞、鎘、鉻、砷等五種重金屬產(chǎn)生量為2.54萬(wàn)噸，排放量近900（897.3）噸。大氣中上述五種重金屬污染物排放量約9500噸。列入國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄中含上述五種重金屬的危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量為1690萬(wàn)噸。再一個(gè)是重金屬污染的危害是影響較為突出，重金屬土壤污染會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物中重金屬超標(biāo)，從而影響人體健康；一些地方由于重金屬的大氣污染或水污染導(dǎo)致人體健康受到損害或威脅，對(duì)群眾健康造成了嚴(yán)重威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2011年1到8月，全國(guó)發(fā)生了11起重金屬污染事件，對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的影響范圍之廣、對(duì)民眾生命健康的危害之大，引發(fā)了社會(huì)的高度關(guān)注。 環(huán)境污染事故的發(fā)生也多為工業(yè)污水事故，為了有效地改善水質(zhì)，中國(guó)每年用于水資源保護(hù)項(xiàng)目的資金近千億元。傳統(tǒng)的水處理工藝很難滿足水處理方面的要求，新興的污水深度處理技術(shù)在價(jià)格與處理效率上存在一定的缺陷，開發(fā)成熟廉價(jià)的污水處理技術(shù)及其配套產(chǎn)業(yè)設(shè)備等具有廣闊的商業(yè)市場(chǎng)。目前市場(chǎng)上存在多種應(yīng)用于工業(yè)金屬?gòu)U水處理的技術(shù)手段，深度處理技術(shù)種類多，沒(méi)有形成一種主導(dǎo)的技術(shù)手段，所以廢水深度處理領(lǐng)域具有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。而且，重金屬?gòu)U水處理系統(tǒng)工藝復(fù)雜，運(yùn)營(yíng)成本高，廢水中重金屬含量超標(biāo)，不能達(dá)標(biāo)排放，排到環(huán)境中污染土壤和水源，有價(jià)值的金屬白白流失，難以回收，廢水處理產(chǎn)生的重金屬污泥成為危險(xiǎn)廢棄物，處置要求嚴(yán)格花費(fèi)高。因此，開發(fā)技術(shù)成熟、成本低廉的金屬?gòu)U水處理技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)，且市場(chǎng)需求大，進(jìn)駐門檻低。本項(xiàng)目研發(fā)的多羥基亞鐵材料技術(shù)，具有技術(shù)成熟，投資、運(yùn)行成本低等優(yōu)勢(shì)，高效處理重金屬以及含砷廢水，廣泛適用于各類重金屬工業(yè)廢水處理，回收重金屬，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)與清潔生產(chǎn)，在重金屬?gòu)U水深度處理領(lǐng)域具有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 現(xiàn)代工業(yè)高速發(fā)展的同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了污染，重金屬對(duì)水體的 污染極大程度地?fù)p害了農(nóng)、林、牧、漁等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也對(duì)人民 的健康和生命造成威脅。因此有必要對(duì)被重金屬污染的水體進(jìn)行綜合 性治理。 本項(xiàng)目提出聯(lián)合使用聚合物絮凝劑和螯合樹脂（包括螯合纖維） 對(duì)水中重金屬的去除提出治理方案。1．使用天然殼聚糖作絮凝劑對(duì)重金屬污水進(jìn)行預(yù)處理 2．使用氨基膦酸螯合樹脂對(duì)預(yù)處理后等重金屬超標(biāo)廢水精制可 達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn) 3．使用輻照接枝制備功能化離子交換纖維實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬?gòu)U水的 處理 綜合使用殼聚糖、氨基磷酸樹脂、接枝纖維可以使重金屬污水的 處理技術(shù)提升一個(gè)新的臺(tái)階。在實(shí)現(xiàn)重金屬?gòu)U水治理的同時(shí)建立環(huán)保 產(chǎn)業(yè)鏈。一方面利用甲殼素原料方面的優(yōu)勢(shì)，建立生產(chǎn)殼聚糖的工廠。 另一方面擴(kuò)大氨基磷酸樹脂的產(chǎn)量和使用范圍。此外還可以解決輻照 站資源浪費(fèi)問(wèn)題。達(dá)到一舉多得的目的。

現(xiàn)代工業(yè)高速發(fā)展的同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了污染，重金屬對(duì)水體的污染極大程度地?fù)p害了農(nóng)、林、牧、漁等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也對(duì)人民的健康和生命造成威脅。因此有必要對(duì)被重金屬污染的水體進(jìn)行綜合性治理。 本項(xiàng)目提出聯(lián)合使用聚合物絮凝劑和螯合樹脂（包括螯合纖維）對(duì)水中重金屬的去除提出治理方案。1．使用天然殼聚糖作絮凝劑對(duì)重金屬污水進(jìn)行預(yù)處理 甲殼素可從蝦蟹殼中提取獲得，是可再生資源。甲殼素在地球上的含量?jī)H次于纖維素年產(chǎn)量約在1010ｔ～1011

一、項(xiàng)目進(jìn)展 創(chuàng)意計(jì)劃階段 二、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時(shí)間 學(xué)號(hào) 鄧多多 化學(xué)化工/化學(xué)工程 2018.9/2022.6 201831044104 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 王娜 化學(xué)化工/制藥工程 實(shí)驗(yàn)教師/高級(jí)實(shí)驗(yàn)師 環(huán)境功能材料 四、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 聚乙烯亞胺是一種包含伯胺，仲胺和叔胺的部分支鏈聚合物。本項(xiàng)目根據(jù)聚乙烯亞胺和單寧酸的性質(zhì)，采用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）與超支化聚乙烯亞胺作為紡絲的前體材料，通過(guò)靜電紡絲制備納米級(jí)纖維膜，再與戊二醛交聯(lián)，使纖維膜具有水不溶性，最后與單寧酸接枝。制備出一種新型纖維膜并用于吸附水中Cr(VI)離子。

1 成果簡(jiǎn)介塵霾正對(duì)人們的日常生活產(chǎn)生著越來(lái)越嚴(yán)重的影響，而由于其空間廣闊、流動(dòng)性強(qiáng)，存在著遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于治理固定污染源的難度。 大霧導(dǎo)致高速公路封閉給人們出行帶來(lái)的不便和運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失巨大，但由于水霧空間大、流動(dòng)性強(qiáng)，治理難度同樣巨大。 基于十多年對(duì)細(xì)微顆粒/霧滴在電磁流體場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)行為的研究，對(duì) PM2.5 顆粒/霧滴的物理化學(xué)性質(zhì)、對(duì)其凝聚變大及被吸附清除，從機(jī)理上有了更深入的認(rèn)識(shí)。目前已成熟的除霾/除霧車技術(shù)，可望能像城市垃圾清掃車清理地面垃圾一樣對(duì)空氣中的塵霾實(shí)現(xiàn)有效清除、能像神話盾構(gòu)機(jī)挖掘山體一樣在高速公路上開出一條無(wú)霧隧道。2 應(yīng)用說(shuō)明除霾/除霧車主體是利用了細(xì)微顆粒凝聚技術(shù)和吸附技術(shù)的凈化設(shè)備，經(jīng)過(guò)該設(shè)備的空氣中的塵霾/霧滴被高效清除。為增大控制區(qū)域，凈化設(shè)備配備循環(huán)風(fēng)機(jī)。以類似城市垃圾清掃車的除霾車為例，通常情況下，考慮吹、吸氣流的速度場(chǎng)分布特點(diǎn)，為使旁邊行人和車輛沒(méi)有感覺(jué)，采取污染空氣從下部吸入，凈化后從上部吹出，在壓差作用下空氣循環(huán)，使街道空間的塵霾得到有效清除。3 效益分析雖然相對(duì)于龐大的城市上空空間，除霾車循環(huán)風(fēng)所掠過(guò)凈化的空間過(guò)于渺小，有如一把笤帚清掃天安門廣場(chǎng)，但在垃圾清掃車問(wèn)世之前，笤帚還是唯一可用的工具。相信人們不會(huì)因其是單個(gè)時(shí)的效果甚微而給予否定，而是期待它們會(huì)更多更有效。而且，雖然由于刮風(fēng)或擴(kuò)散導(dǎo)致除霾車循環(huán)風(fēng)掠過(guò)的本是 95%以上凈化效率的空間，過(guò)一會(huì)兒看上去就不明顯，但空氣中的塵霾確實(shí)在減少，人們還是能看重他的實(shí)際效果。而且，除霾涉及民生問(wèn)題。因此，相信除霾車有著廣闊的應(yīng)用前景。 高速公路除霧車的移動(dòng)速度不及高速行駛的過(guò)往車輛，工作時(shí)可能在其移動(dòng)的車道上會(huì)對(duì)后車有一定阻擋，但相信后車司機(jī)繞行除霧車時(shí)的煩惱遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于被堵在收費(fèi)口或不得不去繞行鄉(xiāng)間公路。因此，高速公路運(yùn)營(yíng)商會(huì)選擇不大的一次性投入，而保障源源不斷的過(guò)路收費(fèi)。4 合作方式聯(lián)合開發(fā)、填補(bǔ)國(guó)內(nèi)外空白。5 項(xiàng)目所屬行業(yè)領(lǐng)域能源環(huán)境、 公共安全。

產(chǎn)品詳細(xì)介紹產(chǎn)品名稱：除鐵除錳過(guò)濾器 產(chǎn)品描述：     我國(guó)有很多地區(qū)的地下水中，鐵和錳的含量較高，超過(guò)或大大超過(guò)了生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)。含鐵、錳水有鐵腥味，使用中能在各種家用器具上產(chǎn)生棕色銹斑，洗滌衣服會(huì)染成黃色或棕黃色污漬、沉淀在管道內(nèi)壁的鐵質(zhì)可使鐵菌生長(zhǎng)，使水龍頭放出“紅水”；含鐵（錳）水用于造紙、紡織、軟片制造或制革等，可使產(chǎn)品產(chǎn)生污點(diǎn)，無(wú)法提高產(chǎn)品質(zhì)量。   鐵和錳在水中往往同時(shí)存在，我國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鐵含量≤0.3mg/L，錳含量≤0.1mg/L，長(zhǎng)期飲用含鐵、含錳高的水對(duì)人體不利，對(duì)紡織、造紙、釀造、食品等影響產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)物品生成斑點(diǎn)，且腐蝕設(shè)備，故要進(jìn)行除鐵除錳處理。 工作原理：   空氣中的氧氣將水中Fe2+和Mn2+氧化成不溶于水的Fe3+和MnO2，再結(jié)合天然錳砂的催化、吸附、過(guò)濾將水中鐵錳離子去除。   適用范圍：   進(jìn)水Fe2+≦20mg/L，Mn2+≦10mg/L，出水Fe2+≦0.3mg/L，Mn2+≦0.1mg/L。   技 術(shù) 參 數(shù) 工作壓力(Mpa) ≤0.6 含鐵量(ml/L) ≤10mg/L 工作溫度(C) 5~50 含錳量 (ml/L) ≤2mg/L 進(jìn)水濁度(mg/L) ≤5 pH 值 ＞5.5

從寒假到現(xiàn)在，清華大學(xué)天津高端裝備研究院表界面微納技術(shù)研究所（以下簡(jiǎn)稱清華高端院表界面所）的實(shí)驗(yàn)室里，科研人員已連續(xù)忙碌了好多天。為了趕制捐獻(xiàn)給抗疫醫(yī)務(wù)人員的消毒除菌凝膠，留在天津的研究所員工幾乎全部上崗。由于生產(chǎn)線工人沒(méi)有復(fù)工，這些科研工作者們就成了“臨時(shí)工”，實(shí)驗(yàn)室成了“臨時(shí)生產(chǎn)線”?！跋啾葌鹘y(tǒng)噴灑消毒液的方式，緩釋二氧化氯可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期持續(xù)消毒，無(wú)死角覆蓋，是一種更好的消毒方式。”清華高端院表界面所常務(wù)副所長(zhǎng)杜川說(shuō)。在北京清華長(zhǎng)庚醫(yī)院執(zhí)行院長(zhǎng)董家鴻院士的建議下，大年初二，高端院應(yīng)急專項(xiàng)小組緊急集結(jié)，針對(duì)除菌消毒的應(yīng)用需求，在之前技術(shù)儲(chǔ)備的基礎(chǔ)上，以最快的速度研發(fā)出以緩釋二氧化氯技術(shù)為核心的消毒除菌凝膠，為這場(chǎng)特殊戰(zhàn)“疫”提供綠色、安全、長(zhǎng)期高效的消毒除菌新手段。經(jīng)廣東省微生物分析檢測(cè)中心檢測(cè)，殺菌率達(dá)到99.9%。一瓶消毒除菌凝膠可以在10—20平方米的房間使用1—2個(gè)月，而且其揮發(fā)濃度僅為美國(guó)國(guó)家職業(yè)安全衛(wèi)生協(xié)會(huì)建議暴露限值0.1ppm濃度（parts per million）的三分之一，在保證消殺效果的同時(shí)，不會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生影響。

1 成果簡(jiǎn)介大霧導(dǎo)致客機(jī)不能起降給乘客帶來(lái)的麻煩和給機(jī)場(chǎng)帶來(lái)的損失是巨大的，而由于機(jī)場(chǎng)及其上方空間廣闊、水霧擴(kuò)散性強(qiáng)，有效除霧的難度同樣也是巨大的。 霧滴有著與細(xì)微固體顆粒同樣的荷電特性，以及在電磁流體場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)行為。基于十多年對(duì)細(xì)微顆粒凝聚變大及被吸附清除研究形成的除霧技術(shù)，可望對(duì)機(jī)場(chǎng)及其上空霧滴實(shí)現(xiàn)高效清除，從而大幅度降低大霧對(duì)航班的影響。2 應(yīng)用說(shuō)明采用飛艇懸掛除霧網(wǎng)受控飛行，或氣球懸掛除霧網(wǎng)、下方再由機(jī)動(dòng)車拖曳的方式移動(dòng)，使除霧網(wǎng)掠過(guò)濃霧區(qū)域，將霧滴清除。 除霧網(wǎng)采取碳纖維等輕型材料制造，其中極板采用格柵結(jié)構(gòu)，通電工作。 無(wú)論是飛艇、氣球，還是除霧網(wǎng)上，都采用可靠的安保措施。 除霧網(wǎng)的高度可以做的足夠大，因此擬清除大霧的高度方向上可以只設(shè)置一架飛艇。水平方向上通常可能不是單一飛艇工作，而是幾架飛艇聯(lián)合工作，由此可以掠過(guò)足夠的寬度以保證航班的起降和滑行。即使由于濃霧的擴(kuò)散，可能一段時(shí)間后能見(jiàn)度又降低的不符合起降標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)時(shí)間段也會(huì)是一個(gè)理想的長(zhǎng)度。3 效益分析除霧工作時(shí)，本已是航班停運(yùn)期間，除霧不影響機(jī)場(chǎng)運(yùn)行，也不存在安全隱患。因此，該技術(shù)一定能受到機(jī)場(chǎng)的歡迎。4 合作方式聯(lián)合開發(fā)、填補(bǔ)國(guó)內(nèi)外空白。5 項(xiàng)目所屬行業(yè)領(lǐng)域能源環(huán)境。