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質(zhì)子交換膜燃料電池在車用動(dòng)力能源，分布式發(fā)電站，便攜式電子產(chǎn)品等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景，因而受到廣泛關(guān)注。然而應(yīng)用最廣的Nafion質(zhì)子交換膜存由于脫水導(dǎo)致電導(dǎo)率降低，無(wú)法在高溫下使用。聚苯并咪唑(PBI)是制備聚合物電解質(zhì)膜常用的材料，PBI 的熱穩(wěn)定性極好，熔點(diǎn)高于600oC，化學(xué)穩(wěn)定性好，并且具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，是一種優(yōu)異的聚合物電解質(zhì)膜材料。然而PBI 本身并沒(méi)有離子導(dǎo)電的能力，雖然采用離子基團(tuán)修飾的方法能夠提高PBI 的導(dǎo)電性，但是修飾之后的PBI 溶解性能發(fā)生變化

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

生物降解材料是生物材料中發(fā)展非常迅速的一類材料，廣泛用于藥物控制釋放、基因傳送、組織工程等領(lǐng)域。用這類高分子材料作為組織引（誘）導(dǎo)再生膜，在完成了它們的功能之后可以自行降解。1） 可降解皮膚引（誘）導(dǎo)隔離膜 特點(diǎn)：多孔梯度膜結(jié)構(gòu)，使病損皮膚與空氣隔離，預(yù)防感染，同時(shí)引導(dǎo)皮膚組織再生，生長(zhǎng)因子或生物活性物質(zhì)的添加則可實(shí)現(xiàn)組織的誘導(dǎo)再生。2） 可降解骨組織引

本成果研制的超薄復(fù)合膜由多孔的中空纖維基膜和致密的超薄選擇層組成，通過(guò)采用一系列親水基團(tuán)（有機(jī)磷酸、羧酸、磺酸）、改性環(huán)糊精以及其金屬絡(luò)合物對(duì)選擇層進(jìn)行表面修飾，調(diào)控選擇層表面的親水性與交聯(lián)程度，極大提升了該薄膜復(fù)合膜滲透汽化脫水的分離性能。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 滲透汽化分離是一種新型膜分離技術(shù)，其利用致密高聚物膜對(duì)液體混合物中組分的溶解擴(kuò)散性能的不同實(shí)現(xiàn)組分分離的一種膜過(guò)程，其突出的優(yōu)點(diǎn)事能夠以低的能耗實(shí)現(xiàn)蒸餾、萃取、吸收等傳統(tǒng)方法難以完成的分離任務(wù)。本成果研制的超薄復(fù)合膜由多孔的中空纖維基膜和致密的超薄選擇層組成，通過(guò)采用一系列親水基團(tuán)（有機(jī)磷酸、羧酸、磺酸）、改性環(huán)糊精以及其金屬絡(luò)合物對(duì)選擇層進(jìn)行表面修飾，調(diào)控選擇層表面的親水性與交聯(lián)程度，極大提升了該薄膜復(fù)合膜滲透汽化脫水的分離性能。本成果對(duì)薄膜復(fù)合膜選擇層進(jìn)行表面修飾的操作簡(jiǎn)易可行，明顯優(yōu)于目前市場(chǎng)上的大部分同類膜。

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)。 

1 成果簡(jiǎn)介燃料電池應(yīng)用于軍事、汽車、移動(dòng)設(shè)備和家庭等領(lǐng)域。對(duì)于新生產(chǎn)的燃料電池堆，或在用的燃料電池堆，常需要了解電池堆內(nèi)各節(jié)燃料電池的一致性和膜電極情況，但是國(guó)內(nèi)外一直缺少檢測(cè)燃料電池堆膜電極的技術(shù)和測(cè)量裝置。 課題組研究出一種可方便檢測(cè)燃料電池堆膜電極狀況參數(shù)的方法和儀器。該測(cè)量?jī)x具有如下功能和特點(diǎn)：可同步測(cè)量膜電極的催化劑有效活性面積、雙電層電容、氫滲透電流和阻抗；數(shù)據(jù)自動(dòng)采樣，結(jié)果自動(dòng)處理；可用于測(cè)量燃料電池單體和燃料電池堆，解決了以往即使檢測(cè)燃料電池單體膜電極也需要多臺(tái)測(cè)試儀器的問(wèn)題，填補(bǔ)了燃料電池堆膜電極檢測(cè)儀器的空白。測(cè)量?jī)x可用于科研中對(duì)燃料電池內(nèi)部不一致性的檢查和原因辨析，可用于對(duì)各種場(chǎng)合的燃料電池堆進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查和老化診斷，可用作燃料電池堆初裝過(guò)程中的成組選配檢測(cè)工具。查新表明，國(guó)內(nèi)外目前尚未發(fā)現(xiàn)有相似原理的儀器，具有較大的推廣使用空間。測(cè)量?jī)x包括硬件部分和軟件部分。研究組已開(kāi)發(fā)出測(cè)量?jī)x的初級(jí)版，參見(jiàn)下圖。初級(jí)版的測(cè)試軟件基于 Labview 編寫(xiě)，界面簡(jiǎn)單易操作，通過(guò)配合電腦完成測(cè)量。研究組現(xiàn)在正進(jìn)行開(kāi)發(fā)測(cè)量?jī)x器的升級(jí)版，期望其能夠脫離電腦單獨(dú)測(cè)量，更美觀，更實(shí)用。  上圖 初級(jí)版電池堆膜電極檢測(cè)儀2 應(yīng)用說(shuō)明研究組應(yīng)用該方法和測(cè)量?jī)x進(jìn)行了多次測(cè)量和研究，成果在國(guó)際國(guó)內(nèi)會(huì)議的宣傳推廣中得到了許多同行的好評(píng)，并表示有購(gòu)買意向。

本項(xiàng)目技術(shù)采用膜分離在線脫水的方法，不但可以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行，而且可以確保高的轉(zhuǎn)化率。主要技術(shù)核心是采用滲透汽化脫水膜在線移除反應(yīng)產(chǎn)物，連續(xù)打破反應(yīng)平衡，極大地提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。在國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目的支持下，對(duì)乙醇、丙醇、丁醇與乙酸、丙酸、乳酸、丁二酸等體系的反應(yīng)中，積累了大量基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到98%以上，反應(yīng)時(shí)間為6h以內(nèi)。本技術(shù)在乳酸乙酯反應(yīng)方面建立了1t/d的膜反應(yīng)器，酯化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到99%，反應(yīng)時(shí)間6h。已經(jīng)獲得國(guó)家發(fā)明專利。

本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)了一種具有規(guī)整垂直孔道多孔膜的制備方法，主要是以嵌段共聚物為原料，利用溶劑蒸汽退火形成垂直的微相結(jié)構(gòu)，再選擇性溶脹將分散相轉(zhuǎn)化為孔道。溶劑蒸汽退火是將聚合物膜暴露于溶劑蒸汽中，溶劑分子進(jìn)入膜內(nèi)部，促進(jìn)分子鏈運(yùn)動(dòng)，形成規(guī)整排列的分相，具有室溫下可操作、簡(jiǎn)單方便的特點(diǎn)。選擇性溶脹致孔是一種物理方法，該過(guò)程不存在化學(xué)反應(yīng)，無(wú)質(zhì)量損失，可以根據(jù)溶脹條件有效調(diào)控孔徑。孔徑可在10-50nm范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)，膜厚可在20nm-50微米之間調(diào)節(jié)。

本技術(shù)采用耐高溫、酸堿等苛刻條件的陶瓷膜分離技術(shù)對(duì)退漿廢水進(jìn)行處理達(dá)到回用的目的。工藝包括：廢水儲(chǔ)槽、10倍濃縮膜設(shè)備、20倍濃縮膜設(shè)備、濃水處理系統(tǒng)等。該工藝水回收率能夠達(dá)到95%以上，回用水中主要含有燒堿、分散劑和精煉劑。濃水通過(guò)與酸反應(yīng)沉淀經(jīng)泥水分離器和帶式壓濾機(jī)進(jìn)行分離處理，濾餅進(jìn)行燃燒發(fā)電處理。該工藝達(dá)到了廢水的近零排放，降低了廢水處理成本，能夠產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 專利情況：已授權(quán)專利2項(xiàng) 成熟度：量產(chǎn) 合作方式：技術(shù)開(kāi)發(fā)，技術(shù)服務(wù) 創(chuàng)新要點(diǎn)：本技術(shù)具有處理高COD負(fù)荷、強(qiáng)堿有機(jī)廢水的能力，并能有效回收廢水中的可利用物質(zhì)，膜過(guò)濾系統(tǒng)抗有機(jī)污染及再生能力強(qiáng)，系統(tǒng)整體維護(hù)成本低，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

XM-50高級(jí)環(huán)甲膜穿刺及氣管切開(kāi)插管模型 ? XM-50環(huán)狀軟骨氣管切開(kāi)術(shù)訓(xùn)練模型主要用于ALS課程中常規(guī)氣管切開(kāi)、環(huán)甲膜穿刺、環(huán)甲膜切開(kāi)等高級(jí)生命支持訓(xùn)練。 ? 一、模型特點(diǎn)： ■ 高級(jí)環(huán)甲膜穿刺及氣管切開(kāi)插管訓(xùn)練模型為成人男性，解剖學(xué)標(biāo)記（如甲狀軟骨、環(huán)狀軟骨、環(huán)甲膜、氣管）位置準(zhǔn)確，易觸及。 ■ 模型采用高分子材料制作，質(zhì)地柔軟，富有彈性，形象逼真，可反復(fù)進(jìn)行穿刺。 ■ 模型頸部皮膚采用環(huán)狀結(jié)構(gòu)，為此，當(dāng)某一部位經(jīng)多次穿刺、切開(kāi)不能使用時(shí)，可適當(dāng)?shù)匦D(zhuǎn)環(huán)狀頸部皮膚，將其移開(kāi)，學(xué)生又可在新的頸部皮膚部位反復(fù)進(jìn)行訓(xùn)練，提高了模型的使用壽命。 ■ 環(huán)狀頸部皮膚與甲狀軟骨、環(huán)狀軟骨、環(huán)甲膜、氣管模塊可以更換。 ■ 可供學(xué)生進(jìn)行環(huán)甲膜穿刺與切開(kāi)術(shù)訓(xùn)練。 ? 二、模型功能： ■ 模型具有標(biāo)準(zhǔn)的氣管解剖位置，用手可觸摸氣管，進(jìn)行切口定位。 ■ 模擬病人仰臥位，頸部伸展。 ■ 可以進(jìn)行傳統(tǒng)的經(jīng)皮氣管切開(kāi)術(shù)，包括不同類型的切口：縱向、橫向、十字形、U形和倒U形切口。 ■ 可進(jìn)行環(huán)甲膜穿刺和氣管切開(kāi)訓(xùn)練。 ■ 模型的部位采用不同的材質(zhì)，確保真實(shí)的操作手感。 ■ 模型允許用戶在確定動(dòng)脈位置時(shí)確定正確的切口位置，并可從頭部觀察頸部的內(nèi)部操作情況。 ■ 配備模擬氣管和頸部皮膚。 ? 三、標(biāo)準(zhǔn)配置： ■ 高級(jí)環(huán)甲膜穿刺及氣管切開(kāi)插管模型：1臺(tái) ■ 可更換頸部皮膚：1塊 ■ 可更換氣管模塊：3個(gè) ■ 說(shuō)明書(shū)：1冊(cè) ■ 保修卡合格證：1張