生化装备研究部

　　2020年度生化工程与装备研究部在基础和应用研究方面均有重要进展，发表SCI论文31篇，获得中国发明专利7项，申请中国发明专利5项。承担国家重点研发计划、重大专项、国家自然科学基金等项目20余项。

　　重点进展一：为了改善聚酰亚胺膜对氢混合气体（H2/N2、H2/CO2、H2/CH4）的分离性能，我们提出通过共聚将“刚性脂环”链段引入到自聚微孔聚酰亚胺主链中，有效地提高了膜对氢分离的溶解选择性，实现了膜的氢分离性能改善。因良好的可加工性、机械性能、热稳定性和高温氢分离性能，其具有大规模工业化高温氢分离材料应用前景。（J. Membr. Sci. 2020, 118353）

　　图1 具有脂环结构的共聚聚酰亚胺

　　重点进展二：针对膜污染降低分离效率的问题，开发了基于贻贝仿生化学的绿色膜表面改性技术，接枝半胱氨酸降低膜表面蛋白吸附污染；利用酶专一降解膜表面污染物以解析膜污染机理，并提高碱清洗效率；利用原子层沉积法将氮掺杂二氧化钛可控生长在膜表面，增强其可见光响应机制和膜亲水性，提高膜抗污染性能，实现分离膜原位自清洁，保证其长期稳定运行（Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 2002847）。

　　图2 原子层沉积法制备的光催化自清洁膜

　　重点进展三：在中科院STS项目（KFJ-STS-QYQYZX-017）的资助下，集成新型高剪切消化反应器、新型消化工艺和品质控制技术，与山东洁晶集团股份有限公司合作的示范线建成并运行，褐藻胶产能达到1500吨/年，褐藻胶产品粘度达到1500 mPa·s，提取率达到85%。

　　图3 褐藻胶高剪切消化工艺路线

　　图4 高剪切消化的褐藻胶产品检测报告