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【科技日报】双极膜重水解离技术实现低成本制备氘代酸碱
科技日报· 2025-07-22 08:55
研究阐明了双极膜高效解离重水的核心机理,即在反向偏压作用下,双极膜中间层离子定向迁出, 解离产生的氘离子和氘氧根离子成为氘代酸碱的来源。研究表明,与水体系相比,重水更高的氘氧键键 能和更低的离子扩散系数使膜堆电压显著升高。尤其是在消耗相同电荷量的情况下,氘离子/氘氧根离 子的生成速率是氢离子/氢氧根离子的1.25倍,这颠覆了重水解离速率慢的固有认知。 基于此,研究团队成功将技术拓展至多种体系,实现了包括氘代硫酸、氘代盐酸、氟化氘、氘代硝 酸、氘氧化钾、氘氧化钠等一系列氘代酸碱试剂的高效制备。以该双极膜重水解离技术为核心的氘代酸 碱制备平台,平均生产成本仅为传统工艺的五分之一。整个生产过程无需使用强腐蚀性试剂或重金属催 化剂,排放趋近于零,环境友好特性突出。目前,该技术已成功完成3吨/年氘代酸碱的中试放大,为工 业化大规模生产奠定了坚实基础。 (原载于《科技日报》 2025-07-22 第06版) 记者7月17日从中国科学技术大学获悉,该校教授徐铜文、特任教授汪耀明和教授李震宇团队联合 攻关,创新性地利用双极膜实现重水高效解离,发现了核量子效应导致膜层内氘离子迁移速率反超氢离 子的现象。该研究颠覆了长期以来"重 ...
中国科学技术大学发表最新Nature论文
生物世界· 2025-07-12 07:11
氘代酸/碱生产技术突破 - 中国科学技术大学团队在Nature发表研究,创新性利用双极膜(BPM)实现重水(D₂O)高效解离,颠覆传统重水解离速率慢的认知[2][3] - 研究发现氘核(D⁺/OD⁻)生成速率是质子(H⁺/OH⁻)的1.25倍,归因于D⁺在膜层内迁移速率反超H⁺的核量子效应[4] - 技术使用低成本重水和硫酸钾,制备出2.75M D₂SO₄和5.82M KOD,性能媲美市售产品[4] 技术优势与工业化进展 - 新平台生产成本仅为传统工艺20%,无需强腐蚀试剂或重金属催化剂,排放趋近于零[5] - 技术已拓展至氘代硫酸、盐酸、氟化氘、硝酸及氘氧化钾/钠等多种化合物高效制备[5] - 完成工程放大后具备年产3吨氘代酸/碱能力,为工业化大规模生产奠定基础[5] 应用领域与产业价值 - 氘代酸/碱是合成氘代药物、改性光电材料及氢同位素交换反应的关键化学品[2] - 该技术解决了传统工艺复杂、条件苛刻、纯化困难、能耗高等瓶颈问题[2] - 双极膜技术平台具有灵活性和稳健性,可促进氘标记化合物合成产业化[4][5]
让海归人才从“候鸟”变“留鸟”
人民日报· 2025-05-23 06:02
液流储能科技公司技术突破 - 液流储能科技成为2025中关村国际技术交易大会百项新技术新产品榜单中唯一上榜的液流电池企业 [1] - 公司通过"材料创新—工艺突破—标准主导"全链条技术优势实现突破 [1] - 仅用2年时间攻克全钒和铁铬液流电池双项关键技术 [1] - 研发的离子传导膜材料较传统产品成本降低70% [1] 潍坊高新区人才引进策略 - 设立留学人员创业园吸引海归人才 [1] - 投资1亿元建设公共技术服务平台加速实验室样品产业化 [2] - 构建"四无忧"服务体系(居/学/医/金)保障人才生活 [2] - 留学人员创业园已建成7个省级以上科技孵化器、95家省级以上创新平台 [2] 区内高科技企业案例 - 山东天维膜技术有限公司双极膜电渗析器打破国际垄断,出口30余国,年产值突破5亿元 [1] - 歌尔集团通过"全球招募官"引进海外专家填补虚拟现实光学模组技术空白 [1] - 得和中康生物海归团队借助公共平台2年内攻克微囊缓释技术,实现枯草芽孢杆菌菌剂产业化 [2] 产业集聚效应 - 链式服务体系推动海归人才从"候鸟"变"留鸟",促进储能、氢能等领域加速发展 [2] - 区内新能源、生物医药等新兴产业已形成创新平台覆盖 [2]