昆明理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院

中心擁有固定科研人員33名，近年來完成國家863計(jì)劃項(xiàng)目3項(xiàng)，國家發(fā)改委示范項(xiàng)目2項(xiàng)，現(xiàn)承擔(dān)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（課題）18項(xiàng)。發(fā)表SCI/EI檢索論文700余篇；獲得授權(quán)發(fā)明專利300余件，主持制訂了《錫、銻、汞工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等多項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)。出版教材及專著29部。獲國家教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，獲省部級(jí)教學(xué)成果特等獎(jiǎng)2項(xiàng)、一等獎(jiǎng)2項(xiàng)；獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)一等獎(jiǎng)6項(xiàng)。

1 主要研究項(xiàng)目及成果

煙氣硫硝塵氟電化學(xué)耦合液相催化同步凈化利用技術(shù)

采用自研微乳液催化劑、電濾布及電濾膜材料，并耦合多年積淀的電化學(xué)強(qiáng)化技術(shù)及膜分離技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)冶煉煙氣中硫硝塵氟等多污染物的同步去除，反應(yīng)后微乳液吸收劑可回用，廢液可用于制酸。該技術(shù)處理效率高，靈活多變、處理成本低，是今后煙氣一體化凈化的發(fā)展新方向。代表性成果：

①Efficient Purification of Hydrogen Cyanide by Synergistic Effects of Electrochemical and Liquid Phase Catalysis[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety， 2021， 225.

②Simultaneous Desulfurization and Denitrification by Electrodialysis[J]. Separation and Purification Technology， 2020:117009.

③Efficient Purification of Hydrogen Sulfide by Synergistic Effects of Electrochemical and Liquid Phase Catalysis[J]. Separation and Purification Technology， 2019， 218:43-50.

重金屬尾礦砂污染長效固化劑/穩(wěn)定劑技術(shù)與裝備研究

圍繞超細(xì)尾礦砂金屬選擇提取機(jī)制及專用藥劑開發(fā)，開展高毒重金屬遷移轉(zhuǎn)化的行為及阻控機(jī)制研究，解析重金屬賦存形態(tài)轉(zhuǎn)化機(jī)制，開發(fā)多種鈍化劑并闡明其對(duì)重金屬納微尺度作用機(jī)制，解構(gòu)多種重金屬與膠凝活性激發(fā)劑協(xié)同化學(xué)鍵合效應(yīng)，為尾礦有價(jià)組分資源化利用、尾礦的土壤化利用及干式堆存提供理論和技術(shù)支撐。代表性成果：

① Preparation of ferric nitrate-graphene nanocomposite and its adsorption of arsenic(V) from simulated arsenic-ontaining wastewater[J]. Applied Organometallic Chemistry， 2019， 33(11).

②Stabilization of arsenic in waste slag using FeCl2 or FeCl3 stabilizer[J]. RSC Advances， 2017， 7(87):54956-54963.

③一種氣-固相硫化結(jié)晶-微囊鈍化尾礦重金屬的方法和裝置. CN112546532A.

膜技術(shù)在廢酸及重金屬分離方面的資源化應(yīng)用

通過自主研發(fā)多種用于重金屬及廢酸分離回收的特種電滲析膜。從硫酸硝酸廢酸混合物中選擇性分離硝酸的分離效率達(dá)到90%；硫酸回收濃度達(dá)68wt%，硝酸濃度可達(dá)10w%。代表性成果：

①Self-made anion-exchange membrane with polyaniline as an additive for sulfuric acid enrichment[J]. Chemical Engineering Journal， 2018， 341:298-307.

②Preparation of proton block and highly conductive AEM by creating PANI dominated and hydrophobicity ion channels for sulfuric acid enrichment[J]. Polymers for Advanced Technologies， 2021.

③一種疏水性耐酸高電導(dǎo)率陰離子交換膜及其制備方法，國內(nèi)發(fā)明， ZL 201711061218.

含鹽廢水高效利用技術(shù)研究

研究提出以高壓直流電暈放電、電容、膜過濾、電滲析技術(shù)聯(lián)用，以極低能耗電解制氫，利用含鹽廢水生產(chǎn)酸、堿及超純水，同時(shí)回收氫氣和氧氣，對(duì)含鹽廢水高效利用方向具有重要實(shí)踐意義。代表性成果：

①Concentration and treatment of ceric ammonium nitrate wastewater by integrated electrodialysis-vacuum membrane distillation process[J]. Chemical Engineering Journal， 2018， 351:721-731.

②“翰文杯”第六屆云南省“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽金獎(jiǎng)“一水五用”——世界首款含鹽廢水高效資源化凈化設(shè)備.

有機(jī)廢物多場(chǎng)強(qiáng)化轉(zhuǎn)化及高值化利用研究

通過構(gòu)建生態(tài)圈舍、養(yǎng)殖廢物集中式收集站，研發(fā)快速生物干燥堆肥化、基質(zhì)化利用、多級(jí)返料發(fā)酵、電磁強(qiáng)化發(fā)酵等多項(xiàng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)廢物處理企業(yè)多年連續(xù)盈利并在新三板上市，為洱海富營養(yǎng)化污染控制做出了重要貢獻(xiàn)。形成了“政府主導(dǎo)，企業(yè)運(yùn)營，多方參與”的農(nóng)村面源有機(jī)廢物分類收集與循環(huán)利用關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用新模式，被云南省委、省政府稱為“順豐模式”?！绊権S模式”及多項(xiàng)技術(shù)已在云南省多個(gè)地區(qū)和企業(yè)推廣應(yīng)用。代表性成果：

①《面源有機(jī)廢物資源化循環(huán)利用關(guān)鍵技術(shù)》，科學(xué)出版社， 2020.12.

②《農(nóng)業(yè)與農(nóng)村固體廢物分類收集處理技術(shù)規(guī)范》(DB53/T 970-2020).

③《畜禽糞便好氧堆肥化操作規(guī)程》(DB53/T 967-2020).

微型傳感器及環(huán)境在線檢測(cè)系統(tǒng)研究

項(xiàng)目研究開發(fā)了基于羧基、巰基等基團(tuán)的有機(jī)材料微型傳感器，針對(duì)不同種類、同價(jià)態(tài)的重金屬離子進(jìn)行檢測(cè)；基于電化學(xué)檢測(cè)開發(fā)針對(duì)磷化氫、硫化氫、氰化氫等有毒氣體的微型傳感器；針對(duì)水質(zhì)檢測(cè)中COD測(cè)不準(zhǔn)的難題，利用高性能催化材料體系開發(fā)COD精準(zhǔn)測(cè)定傳感器；設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境在線檢測(cè)系統(tǒng)，結(jié)合自主開發(fā)的微型傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染控制過程多參數(shù)、全方位的在線、連續(xù)、原位檢測(cè)，推動(dòng)環(huán)境科技需求、開發(fā)、應(yīng)用及評(píng)價(jià)的無縫對(duì)接。代表性成果：

①一種基于UV/H-2O-2技術(shù)檢測(cè)水質(zhì)COD的方法及裝置[P].CN112834721A， 2021-05-25.

②一種基于電化學(xué)法檢測(cè)氰化氫氣體的傳感器[P]. CN111912889A， 2020-11-10.

③“翰文杯”第六屆云南省“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽銀獎(jiǎng)“科學(xué)療毒”——高毒污染物的智慧化處理方案.

環(huán)境功能材料及3D打印研究

研究合成了4種疏水性離子液體，構(gòu)建的離子液/水雙液相催化氧化體系，強(qiáng)化了磷化氫等氣態(tài)污染物脫除；掌握了其溫變調(diào)控釋放行為，發(fā)現(xiàn)了離子液體對(duì)木質(zhì)纖維素裂解的催化作用和定向調(diào)控作用，大幅降低纖維素的裂解溫度至140℃，通過調(diào)控得到高附加值的裂解產(chǎn)物，同時(shí)構(gòu)建了纖維素液相催化裂解產(chǎn)物演化模型，使木質(zhì)纖維素液相催化裂解過程由黑箱過程變?yōu)榛蚁溥^程。同時(shí)開展了針對(duì)耐腐蝕性樹脂及大宗固廢膠凝活性、流變性、凝結(jié)時(shí)間、成型強(qiáng)度等指標(biāo)的調(diào)控研究，使其可用于3D打印的原材料，實(shí)現(xiàn)大宗固廢的高附加值利用。代表性成果：

①Catalytic pyrolysis of cellulose in ionic liquid [bmim]OTf[J]. Carbohydrate Polymers， 2016， 148:390-396.

② Mechanism of PH3 absorption by Cu+-ILs/H2O two-liquid phase system[J]. Separation & Purification Technology， 2017， 187:255-263.

③一種大宗固廢基環(huán)保粉體材料的制備方法[P]. CN113332654A， 2021-09-03.

④一種基于高強(qiáng)度α半水石膏3D打印材料的制備方法[P]. CN110818298A， 2020-02-21.

2 冶金及化工行業(yè)廢氣資源化國家地方聯(lián)合工程研究中心發(fā)展目標(biāo)

工程中心將繼續(xù)以項(xiàng)目為紐帶，開展資源型行業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作，為云南省、全國、東南亞相關(guān)行業(yè)提供技術(shù)和高水平技術(shù)人才支持，對(duì)冶金及化工行業(yè)廢氣資源化利用和西部發(fā)展具有較強(qiáng)的輻射帶動(dòng)作用，加速提升云南省及西部地區(qū)創(chuàng)新能力的步伐，促進(jìn)大氣污染治理與防控水平的提升，推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。