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推薦項目名稱

基于功能納米纖維材料的吸附提取系統(tǒng)創(chuàng)建及多領域應用

完 成 人

顧忠澤、康學軍、許茜、洪陵城、陸祖宏、徐華、戎非

項目簡介：

吸附、提取等分離技術涉及到現(xiàn)代社會生產(chǎn)生活各個方面，大到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加工中高純物質(zhì)獲取，廢棄物回收，小到環(huán)境、食品、生命科學中痕量組分分析測定，無不需要采取各種先進的吸附提取分離技術，用吸附劑吸附是解決分離富集問題的途徑之一。納米尺寸的吸附材料以其小尺寸、高比表面特性，表現(xiàn)出比微米材料有更強，更穩(wěn)定的吸附性能。電紡納米纖維可制成紗、線、織物、氈等多種形態(tài)的制品, 使用時更加靈活方便，而其直徑是納米級的仍保留納米材料的特性，可操作性好于納米顆粒。本項目以此為切入點，開展了面向目標物吸附、提取的功能納米纖維研制及其在多領域的應用研究，技術創(chuàng)新點如下：

1.基于納米纖維吸附提取的快速高效分離技術

本項目率先將納米纖維應用于微量、痕量物質(zhì)的吸附提取。常規(guī)的吸附介質(zhì)多為微米級的固體顆粒，對目標物的吸附作用僅依靠材料表面密布的微孔及數(shù)量有限的活性基團，吸附效率有限。納米纖維孔隙率高，與其它物質(zhì)的相互滲透力極強，目標物在纖維中擴散快，納米材料的表面效應使得其具有吸附和解析效率雙高的特點，通常只需要相當于常規(guī)吸附劑1/10甚至更少的用量即可發(fā)揮相同甚至更好的吸附提取效率，而能量消耗、排廢和勞動強度成倍降低。

2.基于納米纖維的吸附提取器件制備技術

設計和研制多個組件，自行組裝紡絲裝置。通過控制操作參數(shù)、收集方式、優(yōu)化配方，控制纖維的表面形態(tài)、形貌、排列。面向目標物吸附提取功能創(chuàng)建電紡納米纖維可控制備技術

為了滿足不同體積、形態(tài)介質(zhì)的吸附、提取需求，發(fā)明了錐形、柱形、膜形、分體式、串聯(lián)式、層疊式多種器件，分別適合于液態(tài)、氣態(tài)介質(zhì)大至工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境廢物處理，小到分析樣品采集、前處理操作，分別滿足吸附、提取、分離、凈化、濃縮等要求。

3.基于納米纖維前處理的分析檢測技術

環(huán)境、食品、臨床等樣品基體復雜、目標物含量極低，樣品吸附提取等預處理是檢測過程的瓶頸問題。本項目不僅創(chuàng)立了基于納米纖維離線固相萃取的高靈敏分析檢測技術，而且研發(fā)了可在線樣品前處理的裝置，將通常必須人工手動操作的分析檢測前處理步驟改進為自動化的快速操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)與各種分析儀器聯(lián)用，可以開發(fā)出多種自動分析儀器，可實現(xiàn)無人值守的自動化分析，大大提高了檢測效率。

本項目從納米材料設計制備、器件、儀器研發(fā)到環(huán)境、食品、醫(yī)學等相關領域的應用開展了系統(tǒng)化研究和拓展。發(fā)表SCI論文41篇，總SCI他引168，單篇最高SCI他引49。授權發(fā)明專利20項、實用新型3項，新技術、新產(chǎn)品得到地方政府孵化，形成產(chǎn)品標準2項，高技術產(chǎn)品1項。完成單位近兩年成果轉(zhuǎn)化和直接銷售額1002.95萬元，相關技術推廣應用到環(huán)保、疾控、質(zhì)監(jiān)、醫(yī)院等多個與人民生活息息相關的單位，還為軍工單位國家重大工程裝置的控制與保障解決了疑難問題，具有廣闊的推廣應用前景。

姓    名

顧忠澤

性  別

男

排    名

1

出生年月

1968.06

民    族

漢族

工作單位

東南大學

職稱

教授

作為排名第一的主要完成人，設立了本項目的研究思路、提出了研究法案。開展納米纖維材料制備和結構、形貌-之間關系研究。投入項目技術研究工作量占本人工作總量的60%。是三項創(chuàng)新點的主要完成人，三項發(fā)明專利第一發(fā)明人，五項發(fā)明專利的主要發(fā)明人，是代表作的主要完成人。是本項目新技推廣應用的倡導和組織者。

本人簽名：

2016年5 月11 日

單位（公章）：

年    月    日

姓    名

   康學軍

性  別

女

排    名

 2

出生年月

1964.08

民    族

漢族

工作單位

東南大學

職稱

教授

本項目三個創(chuàng)新點的主要完成人，主要開展器件和裝置研制及分析方法應用研究。研究工作約占本人工作量80％。是五項發(fā)明專利的第一發(fā)明人，一項發(fā)明專利的主要發(fā)明人，是代表作的主要完成人，是本項目新技術推廣應用的具體實施和執(zhí)行人。

姓名

許茜

性別

女

排名

3

出生年月

1968.10

民族

漢族

工作單位

東南大學

職稱

教授

本項目三個創(chuàng)新點的主要完成人，主要開展材料和器件研制及分析方法應用研究。研究工作約占本人工作量80％。是一項發(fā)明專利的第一發(fā)明人，一項發(fā)明專利的主要發(fā)明人，是代表作的主要完成人，是本項目新技術推廣應用的具體實施和執(zhí)行人。

姓    名

洪陵城

性  別

男

排    名

4

出生年月

1957年1月20日

民    族

漢族

工作單位

江蘇德林環(huán)保技術有限公司

職稱

高級工程師

江蘇德林環(huán)保技術有限公司一方的項目責任人，負責化學理論研究、化學研究方法搭建、化學實驗的進行和管理，取樣、進樣系統(tǒng)的設計和搭建，樣機設計調(diào)試，樣機定型審批等等。研究工作約占本人工作量60％。是一項發(fā)明專利的第一發(fā)明人，是本項目新技術推廣應用的組織實施和執(zhí)行人。

姓    名

陸祖宏

性  別

男

排    名

5

出生年月

1960年8月17日

民    族

漢族

工作單位

東南大學

職稱

教授

是本項目第二創(chuàng)新點的主要完成人，主要開展分析方法應用研究。研究工作約占本人工作量30％。是二項發(fā)明專利的主要發(fā)明人，是一篇代表作的主要完成人，是本項目新技術推廣應用的組織者。

姓    名

徐華

性  別

女

排    名

6

出生年月

1977.12.12

民    族

漢

工作單位

東南大學

職稱

副教授

主要負責利用靜電紡絲技術來開發(fā)制備各種不同的納米纖維材料，通過對靜電紡絲條件以及裝置的改進，實現(xiàn)包括中空纖維，定向有序排列的纖維以及發(fā)光物摻雜的纖維等多種納米纖維的開發(fā)制備。是本項目第二創(chuàng)新點的主要完成人。研究工作約占本人工作量50％。是一項發(fā)明專利的主要發(fā)明人。

姓    名

戎非 

性  別

男 

排    名

7 

出生年月

1977.02 

民    族

漢族 

工作單位

東南大學

職稱

副教授

 主要負責靜電紡絲裝置研制、搭建和維護，是本項目第二創(chuàng)新點的主要完成人。研究工作約占本人工作量50％，是本項目新技術推廣應用的執(zhí)行人。

序號

類別

名稱

國家

授權號

權利人

發(fā)明人

1

發(fā)明

基于功能納米纖維的水中污染物富集萃取方法

中國

200610041556.0

東南大學

顧忠澤, 康學軍, 戚東進，張逸昀

2

發(fā)明

電紡中空TiO₂纖維的可視化制備方法

中國

200810155312.4

東南大學

顧忠澤,

溫作揚，徐華

3

發(fā)明

基于尼龍納米纖維膜的固相萃取技術及萃取裝置

中國

2009 1 0028006.9

東南大學

顧忠澤，許茜，吳淑燕，葛文娜，王敏，殷雪琰

4

發(fā)明

基于納米纖維吸附的陳列固相萃取裝置

中國

200910033559.3

東南大學

康學軍,陳利琴，顧忠澤，陸祖宏

5

發(fā)明

兒茶酚胺類物質(zhì)選擇性分離富集前處理試劑盒及方法

中國

200910024934.8

東南大學

康學軍，顧忠澤，方芳，馬玉琴， 陸祖宏

6

發(fā)明

順序注射在線檢測水質(zhì)鉛的裝置

中國

201210582086.4

江蘇德林

洪陵城，朱金偉，王建偉

7

發(fā)明

層疊式納米材料固相萃取柱

中國

201410143082.5

東南大學

康學軍，邱金麗，王羽，顧忠澤

8

發(fā)明

一種聚離子液體功能化納米纖維的制備方法及其應用技術

中國

201410099586.1

東南大學

康學軍、王羽、陳利琴，顧忠澤

9

發(fā)明

一種樣品中酚類內(nèi)分泌干擾物的固相萃取法

中國

201410064566.0

東南大學

許茜，周方晴，李曉晴，祁菲菲，楊碧漪，高海濤

10

發(fā)明

一種用于納米纖維固相萃取柱的加壓裝置

中國

201410148184.6

東南大學

康學軍，王羽，顧忠澤

經(jīng)濟效益

本項目第一完成單位三項專利轉(zhuǎn)讓收入合計256.4萬元。

本項目第二完成單位本項目技術相關的儀器及配套設備銷售累計實現(xiàn)銷售含稅收入746.55萬元，不含稅銷售收入638.08萬元，累計交稅64.70萬元，利稅18.47萬元。

社會效益

(1)為我國重大工程裝置的維護中監(jiān)測環(huán)節(jié)提供了技術方法；（2）在納米材料新產(chǎn)品研制和推廣應用方面進行了有效的嘗試，創(chuàng)立自主知識產(chǎn)權產(chǎn)品，在納米材料新產(chǎn)品質(zhì)量控制方面建立了規(guī)范；（3）在產(chǎn)學研合作方面進行了成功的探索；（4）將新技術及時應用到社會關注的食品安全、環(huán)境保護和健康醫(yī)療、殘疾、障礙兒童康復促進等實踐中，促進創(chuàng)建和諧社會。

序號

論文論著名稱

/刊名/作者

影響因子

年卷頁碼

發(fā)表時間

通訊作者

第一作者

SCI他引次數(shù)

他引總次數(shù)

是否國內(nèi)完成

1

The investigation of electrospun polymer nanofibers as a solid-phase extraction sorbent for the determination of trazodone in human plasma/AnalyticaChimicaActa/Xuejun Kang, Chao Pan, Yiyun Zhang, Zhong-ZeGu

4.667

2007年587卷75頁-81頁

2007.05.21

ZhongzeGu

Xuejun Kang

49

66

是

2

A nanofiber functionalized with dithizone by co-electrospinning for lead (II) adsorption from aqueous media/Journal of Hazardous Materials/Jianjun Deng, Xuejun Kang, Liqin Chen, Yu Wang, ZhongzeGu, Zuhong Lu

4.529

2011年196卷 187頁– 193  頁

2011.11.09

Xuejun Kang

Jianjun Deng

19

21

是

3

Poly-3,4-ethylenedioxythiophene nanoclusters for high effective solid phase extraction/Journal of Chromatography A/Tian Tian, Shenglan Zheng, Baofen Ye, Xuejun Kang, ZhongzeGu

4.531

2013年1275卷17頁–24頁

2012.12.22

ZhongzeGu

Tian Tian

4