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徐南平院士为2018中国新材料产业发展大会作主题报告
中国仪器网 / 时间:2018-12-21 08:15:09

  据中国仪器网2018年12月20日讯 12月19~21日,“2018中国新材料产业发展大会暨展览会(CAMICE 2018)”在南京国际展览中心隆重开幕。此次大会将会贯彻落实党的十九大战略,以市场需求、趋势所向为切入点,围绕材料的工艺生态圈,从材料的发展方向、实际运用、产业未来等多方面展开多场别开生面的报告演讲。
  12月20日上午,在中国工程院院士、上海交通大学教授、中国材料科学研究学会副理事长丁文江以及中国工程院院士、北京科技大学教授、中国材料科学研究学会副理事长谢建新的主持下,科技部副部长、中国工程院院士徐南平进行了一场别开生面的演讲。


徐南平院士为2018中国新材料产业发展大会作主题报告


  徐南平是我国膜领域国家“973”项目首席科学家,国家“863”新材料领域专家委员会委员,主要从事化学工程领域的研究工作,先后发表过多篇学术论文,在新材料领域有一定的话语权。此次CAMICE 2018上,徐南平先生为与会人士带来了《膜材料与膜过程研究进展——以无机膜为例》主题报告。


徐南平院士为2018中国新材料产业发展大会作主题报告

科技部副部长、中国工程院院士徐南平


  报告一开始,徐南平先生就提出了“发展膜材料与膜过程是国家重大需求”的观点,而后续的演讲内容则是从这个论点作为角度,多方面地分析膜技术的含义、膜技术的运用以及发展膜技术对我国的意义。
  膜技术是以具有选择透过性的膜材料作为核心,在膜两侧推动力下,实现混合物分离、提纯、浓缩的分离技术。徐南平先生指出,随着膜技术的逐渐成熟,全球膜市场基本保持9%增幅增长,而近年来我国膜产业发展飞快,年平均增长率达20%,全球市场占比也从1993年的2%上升到30%。
  而从实际运用方面,徐南平先生首先的针对的就是水处理方面——包括海水淡化以及污水处理。
  众所周知,海水淡化被认为是解决资源型缺水的有效手段之一,徐南平先生通过对比现在被重视的多级闪蒸技术发现,以膜技术为主的反渗透技术可以以更低的成本、更简单的淡化过程,完成淡化工作。不经如此,膜法海水淡化的能耗,随着技术的提升,能耗也逐年递减,占比逐年攀升,商机巨大。至于污水处理方面,徐南平先生直接用数据指出,膜生物反应器(MBR)对于城市生活污水资源化方面具有重要应用。
  我国是氯碱生产大国,而电解离子膜制碱法是目前主要制碱法之一,徐南平先生提到,随着“七五开始攻关”我国已经成功实现了氯碱生产用粒子交换膜材料国产化。而针对膜技术在民生层面的运用,徐南平先生指出了透析膜性能是影响血液透析安全和疗效的核心因素,透析器膜材料的研究推进对于血液净化领域的发展都有重要意义。
  简单的先容了膜材料的应用之后,徐南平先生直击重点,指出膜材料与膜过程既是快速发展的高新技术产业,也是学科交叉融合的前沿领域。随后从无机膜切入将报告推向高潮。


徐南平院士为2018中国新材料产业发展大会作主题报告


  从徐南平先生的报告中可以了解到,不同于有机膜在水处理上的卓越表现,无机膜更适合过程工业。随后,徐南平先生围绕孔径调控、构筑方式、原料变迁、机理分析、应用拓展,多方面先容了近年来备受关注的南京工业大学无机膜研究项目。
  报告中讲到根据膜孔径的不同,无机膜大致有用于氧气、氮气分离的致密膜,用于气体分离、溶剂分离的分子筛膜,用于液体、气体中物质截留的多孔陶瓷膜三类。而分离膜的构筑方式基本是遵循从三维到二维的思路,目的是最大程度降低分离膜厚度。随后徐南平先生提到了叠层二维材料膜、片层二维材料膜、三维/二维复合膜。
  关于原料的变迁,徐南平先生给出的结论是“从简单到复杂”,即从单一材料到复合材料,再到绿色公益的逐步发展。具体来讲,有基于偏扩散原理造孔,采用复合成形和反应合成工艺制备的金属间化合物多孔膜材料;基于无机支撑层与有机分离层微结构优化设计的有机-无机复合膜材料。随后,徐南平先生还给出了能否从新材料引领分离膜发展到分离膜驱动新材料的猜想。
  传统膜材料的问题是受限于Trade-off效应,很难兼具渗透性和高选择性,而这点在新型膜材料上得到了突破。报告讲到,新型膜材料属于限域传质,能做到膜技术机理从定性到定量的转变。
  最后,徐南平先生从单元操作到系统集成,围绕应用拓展,提出了膜材料与膜过程五个加强方向:膜结构设计、膜材料制备、新材料创制、新概念探索、膜过程应用。


徐南平院士为2018中国新材料产业发展大会作主题报告


  本次CAMICE 2018将会持续到12月22日 ,期间众多专家及业内知名人士会到场参加,为与会人士带来精彩的学术报告。

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