环保型纳米氧化物改性吸附材料开发
合作区域: 国内
拟投入总金额: 100.0万元
所属地域: 江北区
技术领域: 纳米复合
技术交易金额: 万元
截止日期: 2026-12-29
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信息描述
研发背景:

随着环保政策日趋严苛,工业废气治理、室内空气净化等领域对高效、环保、可循环的吸附材料需求日益迫切。传统吸附材料普遍存在吸附容量低、选择性差、再生性能弱、易产生二次污染等问题,难以满足复杂污染物治理的精准需求。宁波信佑科技有限公司深耕新材料技术研发与环保相关产品销售领域,业务覆盖新材料推广、环保设备销售及进出口贸易,具备丰富的环保材料市场对接经验,亟需通过核心技术升级,开发高性能环保型吸附材料,突破现有产品的性能瓶颈,适配高端环保治理场景需求。

当前企业在环保型吸附材料研发中面临核心技术痛点:一是普通吸附材料对多组分污染物的吸附效率低,难以适配复杂治理场景;二是纳米氧化物粉体易团聚,表面活性位点利用率低,改性效果不佳;三是材料成型后力学性能差,易粉化,难以适配环保设备的安装与长期运行需求;四是再生工艺能耗高,再生后吸附性能衰减快,循环使用寿命短;五是材料制备或使用过程中易产生二次污染,环保合规性不足。

研发环保型纳米氧化物改性吸附材料,能够有效提升污染物吸附效率与循环使用性能,降低治理成本与二次污染风险,精准适配工业废气、室内空气净化等场景需求,同时依托企业现有环保设备销售渠道与进出口资源,实现研发成果快速产业化转化,填补企业在高端环保吸附材料领域的技术空白,增强市场竞争力。基于此,企业亟需开展相关技术研发工作。

主要内容:

(1)纳米氧化物改性增效难题:需解决纳米TiO₂/Al₂O₃等粉体的分散团聚问题,攻克掺杂改性技术提升表面活性位点数量与吸附选择性,实现对多组分污染物的高效协同吸附。

(2)成型工艺与性能平衡难题:需开发适配纳米改性粉体的成型工艺,解决成型过程中材料致密性与孔隙结构的平衡问题;攻克颗粒/蜂窝状成型技术,提升材料力学性能与气体流通性,保障长期运行稳定性。

(3)吸附-再生协同难题:需优化材料组分与结构设计,解决吸附容量与再生性能的矛盾问题;开发低能耗热再生或化学再生工艺,确保材料经过50次以上再生循环后吸附容量保持率达标。

(4)多场景适配难题:需解决材料对不同浓度、不同类型污染物的适配性问题;攻克材料与现有环保治理设备的安装适配技术,实现无需大幅改造设备即可直接应用。

(5)环保安全性控制难题:需攻克材料制备过程中的无二次污染技术,解决助剂残留、粉体逸散等问题;建立材料全生命周期环保评估体系,确保符合国家环保排放标准。

前期研究开发基础:

(1)技术储备:企业已组建由材料科学、环境工程等领域专业人才组成的研发团队,具备新材料研发的核心技术能力;完成了环保型吸附材料的市场需求调研与初步技术方案设计,积累了不同治理场景下污染物吸附的核心需求数据,对纳米氧化物改性的基本原理与工艺有初步研究,为核心技术研发奠定了理论与数据基础。

(2)设备基础:已购置纳米材料合成实验平台、吸附性能测试仪器(比表面积及孔径分析仪、吸附容量测试仪)、材料成型实验设备、环保指标检测装置及基础的粉体处理设备,能够满足前期核心技术验证、原型产品开发、工艺参数优化及基础性能测试需求;企业拥有环保设备销售与进出口渠道资源,具备技术成果产业化转化的市场衔接基础。

(3)市场与资源积累:已完成工业制造企业、环保工程公司、空气净化设备厂商等重点客户的需求调研,明确了环保型吸附材料的吸附效率、再生性能、环保指标等核心技术要求;与多家纳米材料供应商、环保设备制造商建立了长期合作关系,可提供材料支撑与工艺测试资源;同时与高校材料科学与工程学院、环境研究所开展了初步技术交流,具备产学研合作的良好基础。

现有的生产和研发的设备:
攻关目标:

(1)技术目标:开发完成环保型纳米氧化物改性吸附材料系列产品,对甲醛、VOCs、工业废气中SO₂/NOₓ等目标污染物吸附效率≥95%;材料比表面积≥300m²/g,孔径分布2-50nm;经过50次再生循环后吸附容量保持率≥85%;再生能耗较传统材料降低30%以上;材料无二次污染,环保指标符合GB/T 30501-2014等相关国家标准;开发规模化生产工艺,产品批次一致性达标率≥98%。

(2)应用目标:完成至少4个典型应用场景(工业废气治理、室内空气净化、汽车尾气净化、污水处理预处理)的适配验证,形成标准化应用方案;技术应用后,客户治理成本降低25%以上,设备运行效率提升40%以上,客户满意度提升45%以上。

(3)成果目标:获得相关核心技术发明专利2-4项(含发明专利至少1项)、实用新型专利2-3项;形成完整的技术研发报告、生产工艺文件、产品检测标准及使用手册;将环保型纳米氧化物改性吸附材料成功应用于批量生产,实现至少6家环保工程公司、空气净化设备厂商的批量供货。

成果形式:

(1)技术文档:包括环保型纳米氧化物改性吸附材料研发报告、纳米改性工艺手册、成型工艺适配指南、生产操作规程、产品性能检测标准及方法、专利申请文件、场景适配指南等。

(2)实物成果:环保型纳米氧化物改性吸附材料原型样品及量产产品、纳米改性粉体样品、成型工艺适配工装、性能测试样件。

(3)知识产权:围绕核心技术获得的发明专利、实用新型专利等知识产权证书。

(4)应用成果:材料吸附性能与环保指标测试报告、再生循环性能验证报告、典型场景适配验证报告、产业化生产可行性分析报告及市场推广方案。