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一、 項目簡介石墨是典型的層狀結構材料，具有良好的導電性，潤滑性，化學穩定性。被廣泛用于冶金、電氣、機械等工業領域。直接使用卻具有密度大，分散度差等缺點。 石墨烯是碳原子緊密堆積成的單層蜂窩狀晶格結構的一種碳質新材料，是一種二維晶體，是構建其他維數碳質材料（如零維富勒烯、一維碳納米管、三維石墨）的基本單元。其性能遠遠高于石墨材料。石墨烯的理論研究已有 60 多年的歷史，但一直以來，人們普遍認為這種嚴格的二維晶體結構由于熱力學不穩定性而難以獨立穩定存在。直到 2004 年，英國曼徹斯特大學的研究組利用膠帶剝離高定向石墨的方法獲得了獨立存在的二維石墨烯晶體，為二維體系的實驗研究提供了廣闊的空間。目前石墨烯的制備方法有微機械剝離法、化學氣相沉積法（CVD）、外延生長法、電化學法、氧化石墨還原法等，其中機械剝離法得到的石墨烯片量少，隨機性大；CVD方法和外延生長法大多以SiC作為基底，成本高，可控性差；電化學方法的得到的石墨烯量較少，不易控制。氧化石墨還原法是通過在石墨表面引入含氧官能團，增大層間距，從而減小層之間的范德華力，然后通過超聲等方法改變其雜化狀態，再通過還原得到石墨烯。氧化石墨還原法以其低成本的優點成為目前使用最廣泛的方法之一，本發明涉及一種采用溶劑熱法在低溫下制備氧化石墨烯的方法，屬于功能材料制備技術領域。二、 項目技術成熟程度目前氧化石墨烯的制備方法主要是Hummers方法。該方法在敞開體系中，需要在制備氧化石墨烯的過程中采用先降溫，再分兩步升溫的三步法, 以及冷凝回流等輔助設備，過程中需要精確控制反應溫度且溫度高達98 °C，制備出來的氧化石墨烯還需要長時間超聲，步驟繁瑣，產物的濃度較低，不適合大量生產。本項目采用溶劑熱法在低溫下制備氧化石墨烯，減少了氧化劑的用量和生產時間。氧化石墨可以通過處理得到具有不同分散特性的母液。也可以直接進行還原,得到石墨烯。而且樣品在不干燥的條件下極易溶于水等溶劑，產量較大，大大減少了超聲的時間。三、 技術指標（包括鑒定、知識產權專利、獲獎等情況）該項目已經申請中國專利并于2013年獲得授權 （ZL201110414315.7），與該項目相關的工作也在國際期刊上進行了發表，但是仍有很多問題一直困擾商業化進程。我們實驗室也一直在圍繞各種問題開展工作。四、 市場前景（應用領域、市場分析等）石墨烯的水熱前驅體為氧化石墨，具有完全拉伸的層間距和外層表面富氧官能團，因此可以根據需求進行各種定向修飾，從而實現其親水、親油、高分散度、高電導率等特性，作為添加劑可以有效改善化工、冶金、電氣工業材料的性能，從而實現高回報率。五、 規模與投資需求（資金需求、場地規模、人員等需求）以石墨為原料，首先需要制備石墨烯的前驅體氧化石墨，再經后處理過程獲得各種性能石墨烯材料。由于后處理過程相對繁瑣， 耗時耗力，其資金投入完全取決于后處理工藝的優化情況。前期投入100萬元，其中包括設備費40萬， 原料費10萬， 占地100平米，人員5-10人，完全可以達到每天生產1公斤石墨烯產品。六、 生產設備玻璃器皿，反應釜， 超純水裝置，烘箱，超聲波設備，電動攪拌器，旋轉蒸發儀，離心機等基本設施。七、 效益分析功能化石墨烯是高附加值產品，目前市場上以克為單價銷售，價格在500元左右。以每日1公斤生產量計算，每天銷售額會達到50萬元。八、 合作方式多種方式可以選擇，主要是河北工業大學負責產品研發升級，企業一方負責生產與銷售。九、 項目具體聯系人及聯系方式（包括電子郵箱）項目聯系人： 任鐵真電話： 022 60204909郵箱： rtz@hebut.edu.cn

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截至2013年3月底，全國設市城市、縣累計建成城鎮污水處理廠3451座，污水處理能力約1.45億立方米/日，較2012年底新增污水處理廠111座，新增處理能力約300萬立方米/日。產生含水率80%的污泥超過2000萬噸。隨著城鎮化水平和污水處理量的增加，污泥的產量以每年10%的速度在增長，將很快突破3000萬噸。隨著污水處理設施的普及、處理率的提高和處理程度的深化，污水處理廠污泥量急劇增加，且每年仍以10%左右的速度增長。根據有關內部統計數據，中國目前有近17％的城鎮污水處理廠產生的污泥去向不明，同時大約67％的污泥以簡單填埋為最終出路。針對目前城市污泥難處理及市場巨大的特點，采用超臨界水氧化技術處理城市污泥，實現城市污泥的無害化處理。超臨界水氧化技術（Supercritical Water Oxidation，簡稱SCWO）是利用水在超臨界狀態下所具有的特殊性質，使氧化劑和有機物完全溶解在超臨界水中并發生均相氧化反應，迅速、徹底地將有機物轉化成無害化的CO2、N2、H2O和無機鹽等小分子化合物。相比傳統的城市污泥處理方案，SCWO具有突出的優勢，能取得巨大的經濟、環境和社會效益。

根據有關內部統計數據，中國目前有近17％的城鎮污水處理廠產生的污泥去向不明，同時大約67％的污泥以簡單填埋為最終出路。針對目前城市污泥難處理及市場巨大的特點，采用超臨界水氧化技術處理城市污泥，實現城市污泥的無害化處理。超臨界水氧化技術（Supercritical Water Oxidation，簡稱SCWO）是利用水在超臨界狀態下所具有的特殊性質，使氧化劑和有機物完全溶解在超臨界水中并發生均相氧化反應，迅速、徹底地將有機物轉化成無害化的CO2、N2、H2O和無機鹽等小分子化合物。相比傳統的城市污泥處理方案，SCWO具有突出的優勢，能取得巨大的經濟、環境和社會效益。 該系統集有機物去除、脫鹽除渣、余熱利用/制取富氫氣體、防堵塞、防腐蝕多項功能于一體，能夠同時實現城市污泥等有機廢物/廢水的無害化處理與資源化利用過程。城市污泥經過示范裝置處理后出水的COD為25mg/L，氨氮為2mg/L及色度可以與潔凈水媲美，完全能實現達標排放。該裝置實現了城市污泥化學需氧量(COD)減排和脫鹽處理的一體化過程；最大程度地利用反應后液體的熱量，降低了裝置運行成本；在裝置中實現脫鹽處理和泥渣分離；反應后的清潔液體作為裝置的蒸發壁水進行循環利用；采用撬裝式結構形式，方便安裝和運輸；可實現城市污泥超臨界水部分氧化/氣化的產氫過程。

（專利號：ZL 201410545691.3） 簡介：本發明公開了一種偶氮類銅配合物水氧化催化劑，屬于化學催化劑技術領域。該水氧化催化劑為1?(2?吡啶偶氮)?2?萘酚(PAN)銅(Ⅱ)配合物，其為1?(2?吡啶偶氮)?2?萘酚與Cu2+配位形成的五配位化合物，含一個三氟甲基磺酸根配位，分子量為477.97。本發明合成的1?(2?吡啶偶氮)?2?萘酚(PAN)銅(Ⅱ)配合物水氧化催化劑，其結構穩定、價格低廉。該催化劑在催化水氧化制備氧氣的反應中效果良好，且在不同溶劑體系中，均具有良好的催化效果。

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超臨界水氧化技術（Supercritical Water Oxidation，簡稱SCWO）是利用水在超臨界狀態下所具有的特殊性質，使氧化劑和有機物完全溶解在超臨界水中并發生均相氧化反應，迅速、徹底地將有機物轉化成無害化的CO2、N2、H2O等小分子化合物。與其它傳統處理技術相比，超臨界水氧化技術具有以下優勢：有機物去除率可達99.9%以上；有機物質量濃度達到2%以上時，系統能夠實現自熱；反應空間密閉，不帶來二次污染；反應時間短，設備結構簡單，占地面積小。 2011年，我國印染廢水的年排放量達到19.26億噸，待處理的印染污染物量巨大，處理量500t/d的SCWO設備將需要100萬套，富余熱量可用來加熱飽和蒸汽，年蒸汽收益可達到720億元/a；反應后的出水可100%回用，年回用水收益約16億元/a；節省污泥處置補貼6.9億元/a。  SCWO處理印染污染物，可在幾分鐘內達到99.9%以上的去除率，無二次污染，有效地解決印染行業污染物處理難題，實現資源循環利用，促進印染行業的可持續發展。

本發明提出一種水介質分散鈰鋯氧化物納米材料的合成方法，包括以下步驟：（1）用Ce及Zr的無機鹽類水溶液與無機堿類水溶液進行沉淀反應，制備Ce-Zr混合氫氧化物沉淀物；（2）將Ce-Zr混合氫氧化物沉淀物加熱回流，制備Ce-Zr氫氧化物共溶體；（3）將Ce-Zr氫氧化物共溶體經過濾及洗滌，制備Ce-Zr氫氧化物水凝膠；（4）將Ce-Zr氫氧化物水凝膠與有機醇類、有機酸類、高聚物混合，制備Ce-Zr氧化物合成漿料；（5）將Ce-Zr氧化物合成漿料加熱并經一步水熱合成，得到水介質分散鈰鋯氧化物納米材料。本發明獲得鈰鋯氧化物納米顆粒為單晶體，納米尺度為2～8nm，在水介質中為單分散；鈰鋯氧化物的質量占納米材料溶膠體體積的百分數為5～10%。

本發明公開了一種高pH源水的氧化過濾除錳除鐵方法，適用于pH＞8.5的源水處理，所述方法的工藝步驟包括：源水→一級泵站→配水井→預氧化池→混凝劑混凝→高密度沉淀池→過濾池→消毒→清水池→二級泵站→用戶，其中，在一級泵站處投加ClO2進行預氧化，在預氧化池中投加KMnO4進行預氧化。與現有技術相比，該方法采用先ClO2后KMnO4分段聯合預氧化方法，不僅可以有效去除錳鐵，減少色度、臭味、去除有機物和滅藻等，還能夠通過預氧化控制和削減消毒副產物產生。由于KMnO4藥劑投加量少，后續無需活性炭脫色，也無需

本專利技術由二氧化碳和水為原料，KHCO3 作助劑，催化劑由配體功能化、金屬沉積和染料敏化的 TiO2-FTO 玻璃電極構成的光陰極催化劑和 Co-Pi 修飾 W 參雜的 BiVO4 光陽極催化劑在光電池中模擬植 物光合作用制備出高純度的乙醇水溶液并放出氧氣。人工光合成電池的效率可以達到 0.3~0.6%，與大田農作物相似。光電池在模擬太陽光或室外太陽光照射下均能實現合成乙醇，將太陽能轉化為碳基能源分子。電極催化劑制備簡單、成本低廉、污染很小；生產乙醇的過程中無廢水、廢氣和固體廢物產生。催化電極的壽