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【新華網】華東理工攻克濃鹽水綜合利用難題助力海水淡化工程建設

新華網上海１２月１４日電（記者

吳振東）日前，國家科技支撐計劃“大中型海水淡化產業化技術研發及應用——每天五萬噸水電聯產與熱膜耦合研發及示范”課題在北京正式啟動。1969年Allmann等人通過測定LDH單晶結構，首ci確認了LDH的層狀結構。記者從課題組獲悉，此項目由首鋼集團和華東理工大學等單位共同承擔，完成之后將為京津百萬噸級淡水供應提供工程保證，華東理工大學國家鹽湖資源綜合利用工程技術研究中心（以下簡稱“鹽湖中心”）在其中負責海水淡化濃鹽水綜合利用技術研究等工作。

淡水資源貧乏，已成為我國經濟和社會可持續發展的重大瓶頸，發展海水淡化是解決水資源危機的戰略途徑?！秶抑虚L期科技發展規劃綱要》已將“海水淡化”和“海水化學資源利用”同時列入水和礦產資源重點領域的優先主題。

“隨著海水淡化產業的快速發展，濃鹽水綜合利用成為亟待解決的關鍵技術。（3）發展Ti-Nb-O，Si/C復合物、稀土改性電極材料等具有良好發展前景又能結合本地特色資源的先進材料。但因為現有技術的局限，海水淡化過程中產生的大量濃鹽水無法得到有效利用，不僅浪費了海洋資源，也可能引起新的環境污染，特別是對環渤海半封閉海域生態環境影響尤為突出?！比A東理工大學鹽湖中心于建國說。

于建國介紹，針對上述問題，華理鹽湖中心在前期研究中攻克了濃鹽水硬度元素分離及資源化等關鍵技術與裝備難題。塑料助劑的產業也正向規模化、集約化方向調整，這在增塑劑、熱穩定劑、沖擊改性劑和加工助劑方面特別明顯。該中心采用化學法和膜法綜合工藝，對濃海水中鈣、鎂等關鍵硬度元素進行分離，制備高附加值無機功能材料；經過海水二次淡化大幅提升淡水回收率，制備液體鹽原料，供給純堿工業；通過中試研究和技術集成，形成了淡水、液體鹽及碳酸鎂、水滑石等鎂基系列產品。

據了解，近年來，華理鹽湖中心在無機礦產資源綜合利用領域實施國內外大型工程化項目近１０項，取得了顯著的經濟、社會和環境效益，先后獲得國家科技進步二等獎２項、上海市科技進步一等獎２項。）上，并被選為當期“熱點（hotpaper）”向讀者重點推薦。鹽湖中心基于多年鹽湖鹵水開發的工程經驗，研發的海水淡化濃鹽水綜合利用技術，展示了非常良好的應用前景。  

中科院理化所高xiao可見光合成氨研究取得進展

氨是重要的無機化工產品之一，合成氨工業在國民經濟中占有重要地位。沉淀法：把沉淀劑加人到鹽溶液中反應后，將沉淀熱處理得到納米材料。液氨可直接用作化肥，農業上使用的氮肥如尿素、xiao酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復合肥，都以氨為原料。合成氨是大宗化工產品之一，世界每年合成氨產量已達1億噸以上，其中約80%用于化學肥料，20%用作其它化工產品的原料。同時，所有生物體都需要氮元素來建立蛋白質、核酸和許多其他生物分子。 氮氣約占地球氣體的78％，但不能被大多數生物直接吸收，因為N-N共價三鍵高的電離能導致其十分穩定。通過經典的Haber-Bosch工藝將N2固定在NH3上必須在鐵基催化劑存在的條件下，在苛刻的反應條件下進行（15-25 MPa，300-550℃）。提供反應條件需消耗世界能源供應的1-2％，每年約產生2.3噸二氧化碳。目前，用于NH3合成的原料氫氣主要來自的重整，每年約消耗世界產量的3-5％，并釋放出大量的氧化碳。 鑒于化石燃料短缺和全球氣候變化，通過減少能源需求過程的固氮是一項具有挑戰性和長期性的目標。利用太陽能光催化技術將太陽能轉化為化學能，已被認為是解決未來可再生能源的jia途徑之一。 二維納米材料因其獨特的層板結構，大比例暴露活性位等優勢，在光電催化方面展現了優越性能，引起科研人員廣泛關注。層狀雙氫氧化物（水滑石，LDH）因其層板由多種組分構成、層板厚度可調等優勢，在催化方面展現了可調控性。中國科學yuan理化技術研究所研究員張鐵銳團隊通過簡單的共沉淀方法，制備了一系列MIIMIII-LDH（MII=Mg，Zn，Ni，Cu；MIII=Al，Cr）納米片光催化劑。X射線吸收精細結構，低溫電子順磁共振和正電子湮滅壽命測量表明，超薄LDH納米片由于富氧缺陷，結構形變和壓縮應變，增強了對N2分子的吸附和光生電子從LDH光催化劑轉移到N2，從而促進了NH3的有效合成（特別是CuCr-LDH納米片，其在500nm處量子產率仍能達到?0.10％）。研究工作顯示，在常溫常壓和可見光或直接太陽輻射下，基于LDH將N2還原成NH3是極有潛力和希望的新途徑。 研究結果發表在《先進材料》上，相關研究工作得到了科技部國家重點基礎研究計劃、國家自然科學基jin委優xiu青年科學基jin項目、國家自然科學基jin委青年基jin項目、國家萬人計劃-青年拔尖人才支持計劃、中科院戰略性先導科技專項（B類）的支持。（來源：中科院理化技術研究所）

.水滑石結構及作用機理:

   水滑石是一種具有層狀結構的化合物（圖1為鎂鋁水滑石層狀結構圖），水滑石的通式可表示為［M2 1-XM3 X(OH)2］X ［An-X/n?mH2O］X-其中M2 為二價金屬陽離子，M3 為三價金屬陽離子。An-為堿性溶液中可穩定存在的無機和有機陰離子，不同的M2 和M3 ，不同的層間陰離子An—便可形成不同的水滑石。主持各級各類課題9項,申請國際專利6項,撰寫英文專著章節2個。