近日，西安建筑科技大學(xué)“膜達(dá)”環(huán)境與市政工程學(xué)院學(xué)生科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)，憑借自主研發(fā)的“膜法濕法磷酸凈化技術(shù)”，在第十九屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽“揭榜掛帥”擂臺(tái)賽中榮膺特等獎(jiǎng)。該技術(shù)以三大核心技術(shù)破解磷化工產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)，為行業(yè)綠色化、高端化發(fā)展提供了全新解決方案。

　　瞄準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)　攻堅(jiān)綠色方案

　　濕法磷酸是我國(guó)磷化工產(chǎn)業(yè)的主流工藝，卻長(zhǎng)期受困于雜質(zhì)含量高、傳統(tǒng)萃取凈化效率低、污染嚴(yán)重等行業(yè)瓶頸。此次大賽中，針對(duì)貴州磷化集團(tuán)通過(guò)“挑戰(zhàn)杯”平臺(tái)發(fā)布的技術(shù)需求，西安建大“膜達(dá)”團(tuán)隊(duì)迎難而上，立志研發(fā)可替代傳統(tǒng)工藝的綠色凈化方案。

　　“捧起獎(jiǎng)杯的那一刻，大家抱著厚厚的實(shí)驗(yàn)記錄本在賽場(chǎng)紅了眼眶，這是對(duì)團(tuán)隊(duì)多年堅(jiān)持技術(shù)攻堅(jiān)的最好見(jiàn)證。”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人甄曉彤感慨道。

　　面對(duì)挑戰(zhàn)，團(tuán)隊(duì)從底層原理重構(gòu)技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)三大關(guān)鍵突破：首創(chuàng)環(huán)銨酚酞聚芳醚砜陰離子交換膜制備新路徑，顯著優(yōu)化膜內(nèi)功能基團(tuán)分布與離子傳輸環(huán)境;通過(guò)分子逐級(jí)剪裁技術(shù)，精準(zhǔn)調(diào)控膜內(nèi)離子通道尺寸與電荷分布，使擴(kuò)散滲析膜酸鹽選擇性達(dá)到同期商業(yè)膜的30至70倍;采用溶劑蒸發(fā)-水刻蝕法，構(gòu)建具有超薄分離層和多孔支撐層的非對(duì)稱(chēng)膜結(jié)構(gòu)，將酸通量提升至商業(yè)膜的2.5倍。

　　“最難忘的是和團(tuán)隊(duì)連續(xù)奮戰(zhàn)三個(gè)通宵，反復(fù)調(diào)試非對(duì)稱(chēng)膜工藝參數(shù)。”隊(duì)員禹剛回憶，“我們嘗試了幾十種配方，才終于找到最優(yōu)解。”

　　技術(shù)落地見(jiàn)效　賦能產(chǎn)業(yè)升級(jí)

　　目前，該技術(shù)已完成實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，凈化效果遠(yuǎn)超企業(yè)預(yù)期指標(biāo)，憑借三大核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)，成功實(shí)現(xiàn)從肥料級(jí)磷酸到電池級(jí)磷酸、準(zhǔn)工業(yè)級(jí)磷酸到電子級(jí)磷酸的兩大跨越，助力磷化工產(chǎn)品向高附加值領(lǐng)域拓展。

　　“企業(yè)能夠以更低成本、更環(huán)保的方式實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品升級(jí)。”隊(duì)員萬(wàn)照紅透露，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已與華陸工程科技有限公司、貴州磷化集團(tuán)展開(kāi)深度合作，共同推進(jìn)濕法磷酸凈化項(xiàng)目的工程化進(jìn)程。在產(chǎn)業(yè)化落地過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)持續(xù)攻克膜穩(wěn)定性、組件規(guī)模化等關(guān)鍵難題，不斷優(yōu)化制膜工藝。截至目前，自主研發(fā)的膜產(chǎn)品、膜組件在實(shí)際濕法磷酸凈化場(chǎng)景中已穩(wěn)定運(yùn)行超一年，用實(shí)際效果證明了技術(shù)的可靠性與實(shí)用性。

　　跨學(xué)科協(xié)作　凝聚創(chuàng)新合力

　　據(jù)了解，“膜達(dá)”團(tuán)隊(duì)由西安建大環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)與工程、市政工程三個(gè)不同專(zhuān)業(yè)的碩士研究生組成，成員研究方向各有側(cè)重。團(tuán)隊(duì)成員表示，不同專(zhuān)業(yè)的知識(shí)碰撞與協(xié)作模式，為技術(shù)突破提供了關(guān)鍵支撐。

　　面向未來(lái)，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)深耕核心技術(shù)，進(jìn)一步提升膜的酸鹽選擇性，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)“肥料級(jí)磷酸一步凈化至電子級(jí)”的行業(yè)愿景，同時(shí)持續(xù)優(yōu)化膜結(jié)構(gòu)與組件設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高凈化效率。目前，“膜達(dá)”技術(shù)已獲多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)，正與多家磷化工企業(yè)接洽產(chǎn)業(yè)化合作。

　　記者任娜 通訊員劉禹希 肖雯雯