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中国科学技术大学功能膜研究室召开2023年度总结会议
中国科大功能膜研究室 / 时间:2024-02-07 09:23:57

中国科大功能膜研究室2月5日讯:2024年2月3日全天,功能膜研究室召开2023年度总结会议。实验室全体教工参加会议。

首先,吴亮、汪耀明、杨正金、葛亮、葛晓琳、蒋晨啸、李兴亚7位小组组长依次进行了小组工作汇报,列举了小组2023年的论文发表情况,并重点介绍了小组2023年度在双极膜、新能源膜、新型电膜过程及离子捕获电渗析、水系有机液流电池以及特种离子膜等的研究进展,以及各小组下学期的工作计划及研究突破点。 

随后,左培培和徐婷婷分别汇报了自己在超微孔框架离子膜、MOF膜以及POC膜的研究进展及下一步的工作计划。徐杰汇报了实验室在多个离子膜品种中试进展情况。刘小菏汇报了实验室2023年度经费使用情况,并对经费使用需要注意的问题进行了讲解。 

最后,徐铜文对实验室2023年度论文发表、专利申请、专著出版、项目申报、企业合作及产业化以及人才发展等情况进行了总结汇报,并梳理介绍了实验室2023年的标志性成果,希望各位在新的一年能够鼓足干劲、直面挑战,争取更大的进步。会上,全体教工就下学期实验室学术会议内容及安排、研究生学术会议参会要求以及氢能平台建设等事项进行了充分的讨论,并投票选出了实验室2023年五大成果与五大事件。

五大成果:

1,超微孔框架离子膜内近无摩擦离子传递

创制了超微孔框架离子膜,提出了刚性超微孔通道的限域效应、离子与孔壁功能基团间的配位机制,首次实现膜内近无摩擦离子传递,解决了长期困扰膜领域的“传导性/选择性”相互制约难题,突破了水系有机液流电池快充技术瓶颈,推动了国际首个兆瓦级水系有机液流储能电池生产下线,为服务国家“双碳”目标提供了储备技术。相关研究成果发表于《Nature》( 2023, 617, 299-305)。受到国内外广泛关注,被Science、Nature Index China、Phys.org、央视网、央视新闻、新华社、人民日报、瞭望、光明日报、中国科学报、中国青年报等媒体推介报道,获得2023年度中国科大杰出研究校长奖。

2,高性能碱性膜研发及规模化制备技术

基于超酸催化、McMurray偶联反应等,开发了高性能碱性膜制备路线,实现了碱性膜产品规模化制备。碱性膜产品高温电导率突破200 mS/cm, 在1M KOH溶液中80oC浸泡超过8000小时,电导率仅下降5.7%,表现出优异的电导率及耐碱稳定性。(Nature Communications (2023) 14:2732;Angew. Chem.Int. Ed.2023,62,e202215017),相关成果已获江苏大全集团资助,并成立南京大全中科氢能源科技有限公司进行转化。

3,离子注入双极膜电渗析产8+ mol/L NaOH

针对目前氯碱法制备NaOH能耗高,且氯气和烧碱下游需求量难以匹配等难题,实验室提出了一种离子注入双极膜电渗析(IJBMED)产高浓度酸碱的方法(AIChE Journal,2023,e18345),该方法可将NaCl溶液一步法得制备出8+ mol/L的NaOH,产碱能耗降低至790kWh/t-NaOH,有望发展成为一种变革性烧碱制备技术。

4,多孔有机笼混合基质膜的规模化制备

以可溶性多孔有机笼为填料,采用共溶剂和快速结晶的方法制备了大规模(>30000 cm2)无界面间隙的混合基质膜。在电渗析分离过程中,该膜具有高的Cl-通量(2.24 mol m-2 h-1)和Cl-/SO42-选择性(12.67),且表现出较好的长期运行稳定性(AIChE J. 2023; e18242)。进一步研究将集中于其在煤盐化工废水处理及分盐中的应用示范。

5,开发了首台套“离子精馏盐湖提锂撬装设备”

开发了首台套“离子精馏盐湖提锂撬装设备”,打通了离子精馏一步提锂路线。装置一次开车成功,并稳定产出电池级氢氧化锂产品,锂镁选择性保持在6000以上,过程运行成本最低至6000元/吨-氢氧化锂,该系统已进入厂家中试。

五大事件:

1,吴亮获得国家杰出青年科学基金,葛晓琳获得国家优秀青年科学基金,左培培获得“小米青年学者”项目。

2,获批科技部国家重点研发计划青年科学家项目(项目负责人:左培培)和安徽省2023年绿色低碳领域省重大产业创新计划“揭榜攻关”项目(项目负责人:徐铜文)。

3,“高性能双极膜产业化及示范应用”获得安徽省科学技术一等奖。

4,科技部重点研发计划“高性能碱性聚电解质膜及连续制备工艺”顺利结题验收,科技部推荐本项目作为氢能专项年度优秀资助项目成果。

5,第九届中国电驱动膜技术研讨会成功召开(2023.3.31-4.2),此次会议参会人员近300人,创历史新高。



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