推荐项目名称

基于功能纳米纤维材料的吸附提取系统创建及多领域应用

完 成 人

顾忠泽、康学军、许茜、洪陵城、陆祖宏、徐华、戎非

项目简介：

吸附、提取等分离技术涉及到现代社会生产生活各个方面，大到工农业生产加工中高纯物质获取，废弃物回收，小到环境、食品、生命科学中痕量组分分析测定，无不需要采取各种先进的吸附提取分离技术，用吸附剂吸附是解决分离富集问题的途径之一。纳米尺寸的吸附材料以其小尺寸、高比表面特性，表现出比微米材料有更强，更稳定的吸附性能。电纺纳米纤维可制成纱、线、织物、毡等多种形态的制品, 使用时更加灵活方便，而其直径是纳米级的仍保留纳米材料的特性，可操作性好于纳米颗粒。本项目以此为切入点，开展了面向目标物吸附、提取的功能纳米纤维研制及其在多领域的应用研究，技术创新点如下：

1.基于纳米纤维吸附提取的快速高效分离技术

本项目率先将纳米纤维应用于微量、痕量物质的吸附提取。常规的吸附介质多为微米级的固体颗粒，对目标物的吸附作用仅依靠材料表面密布的微孔及数量有限的活性基团，吸附效率有限。纳米纤维孔隙率高，与其它物质的相互渗透力极强，目标物在纤维中扩散快，纳米材料的表面效应使得其具有吸附和解析效率双高的特点，通常只需要相当于常规吸附剂1/10甚至更少的用量即可发挥相同甚至更好的吸附提取效率，而能量消耗、排废和劳动强度成倍降低。

2.基于纳米纤维的吸附提取器件制备技术

设计和研制多个组件，自行组装纺丝装置。通过控制操作参数、收集方式、优化配方，控制纤维的表面形态、形貌、排列。面向目标物吸附提取功能创建电纺纳米纤维可控制备技术

为了满足不同体积、形态介质的吸附、提取需求，发明了锥形、柱形、膜形、分体式、串联式、层叠式多种器件，分别适合于液态、气态介质大至工农业生产、环境废物处理，小到分析样品采集、前处理操作，分别满足吸附、提取、分离、净化、浓缩等要求。

3.基于纳米纤维前处理的分析检测技术

环境、食品、临床等样品基体复杂、目标物含量极低，样品吸附提取等预处理是检测过程的瓶颈问题。本项目不仅创立了基于纳米纤维离线固相萃取的高灵敏分析检测技术，而且研发了可在线样品前处理的装置，将通常必须人工手动操作的分析检测前处理步骤改进为自动化的快速操作系统。该系统与各种分析仪器联用，可以开发出多种自动分析仪器，可实现无人值守的自动化分析，大大提高了检测效率。

本项目从纳米材料设计制备、器件、仪器研发到环境、食品、医学等相关领域的应用开展了系统化研究和拓展。发表SCI论文41篇，总SCI他引168，单篇最高SCI他引49。授权发明专利20项、实用新型3项，新技术、新产品得到地方政府孵化，形成产品标准2项，高技术产品1项。完成单位近两年成果转化和直接销售额1002.95万元，相关技术推广应用到环保、疾控、质监、医院等多个与人民生活息息相关的单位，还为军工单位国家重大工程装置的控制与保障解决了疑难问题，具有广阔的推广应用前景。

姓    名

顾忠泽

性  别

男

排    名

1

出生年月

1968.06

民    族

汉族

工作单位

东南大学

职称

教授

作为排名第一的主要完成人，设立了本项目的研究思路、提出了研究法案。开展纳米纤维材料制备和结构、形貌-之间关系研究。投入项目技术研究工作量占本人工作总量的60%。是三项创新点的主要完成人，三项发明专利第一发明人，五项发明专利的主要发明人，是代表作的主要完成人。是本项目新技推广应用的倡导和组织者。

本人签名：

2016年5 月11 日

单位（公章）：

年    月    日

姓    名

   康学军

性  别

女

排    名

 2

出生年月

1964.08

民    族

汉族

工作单位

东南大学

职称

教授

本项目三个创新点的主要完成人，主要开展器件和装置研制及分析方法应用研究。研究工作约占本人工作量80％。是五项发明专利的第一发明人，一项发明专利的主要发明人，是代表作的主要完成人，是本项目新技术推广应用的具体实施和执行人。

姓名

许茜

性别

女

排名

3

出生年月

1968.10

民族

汉族

工作单位

东南大学

职称

教授

本项目三个创新点的主要完成人，主要开展材料和器件研制及分析方法应用研究。研究工作约占本人工作量80％。是一项发明专利的第一发明人，一项发明专利的主要发明人，是代表作的主要完成人，是本项目新技术推广应用的具体实施和执行人。

姓    名

洪陵城

性  别

男

排    名

4

出生年月

1957年1月20日

民    族

汉族

工作单位

江苏德林环保技术有限公司

职称

高级工程师

江苏德林环保技术有限公司一方的项目责任人，负责化学理论研究、化学研究方法搭建、化学实验的进行和管理，取样、进样系统的设计和搭建，样机设计调试，样机定型审批等等。研究工作约占本人工作量60％。是一项发明专利的第一发明人，是本项目新技术推广应用的组织实施和执行人。

姓    名

陆祖宏

性  别

男

排    名

5

出生年月

1960年8月17日

民    族

汉族

工作单位

东南大学

职称

教授

是本项目第二创新点的主要完成人，主要开展分析方法应用研究。研究工作约占本人工作量30％。是二项发明专利的主要发明人，是一篇代表作的主要完成人，是本项目新技术推广应用的组织者。

姓    名

徐华

性  别

女

排    名

6

出生年月

1977.12.12

民    族

汉

工作单位

东南大学

职称

副教授

主要负责利用静电纺丝技术来开发制备各种不同的纳米纤维材料，通过对静电纺丝条件以及装置的改进，实现包括中空纤维，定向有序排列的纤维以及发光物掺杂的纤维等多种纳米纤维的开发制备。是本项目第二创新点的主要完成人。研究工作约占本人工作量50％。是一项发明专利的主要发明人。

姓    名

戎非 

性  别

男 

排    名

7 

出生年月

1977.02 

民    族

汉族 

工作单位

东南大学

职称

副教授

 主要负责静电纺丝装置研制、搭建和维护，是本项目第二创新点的主要完成人。研究工作约占本人工作量50％，是本项目新技术推广应用的执行人。

序号

类别

名称

国家

授权号

权利人

发明人

1

发明

基于功能纳米纤维的水中污染物富集萃取方法

中国

200610041556.0

东南大学

顾忠泽, 康学军, 戚东进，张逸昀

2

发明

电纺中空TiO₂纤维的可视化制备方法

中国

200810155312.4

东南大学

顾忠泽,

温作扬，徐华

3

发明

基于尼龙纳米纤维膜的固相萃取技术及萃取装置

中国

2009 1 0028006.9

东南大学

顾忠泽，许茜，吴淑燕，葛文娜，王敏，殷雪琰

4

发明

基于纳米纤维吸附的陈列固相萃取装置

中国

200910033559.3

东南大学

康学军,陈利琴，顾忠泽，陆祖宏

5

发明

儿茶酚胺类物质选择性分离富集前处理试剂盒及方法

中国

200910024934.8

东南大学

康学军，顾忠泽，方芳，马玉琴， 陆祖宏

6

发明

顺序注射在线检测水质铅的装置

中国

201210582086.4

江苏德林

洪陵城，朱金伟，王建伟

7

发明

层叠式纳米材料固相萃取柱

中国

201410143082.5

东南大学

康学军，邱金丽，王羽，顾忠泽

8

发明

一种聚离子液体功能化纳米纤维的制备方法及其应用技术

中国

201410099586.1

东南大学

康学军、王羽、陈利琴，顾忠泽

9

发明

一种样品中酚类内分泌干扰物的固相萃取法

中国

201410064566.0

东南大学

许茜，周方晴，李晓晴，祁菲菲，杨碧漪，高海涛

10

发明

一种用于纳米纤维固相萃取柱的加压装置

中国

201410148184.6

东南大学

康学军，王羽，顾忠泽

经济效益

本项目第一完成单位三项专利转让收入合计256.4万元。

本项目第二完成单位本项目技术相关的仪器及配套设备销售累计实现销售含税收入746.55万元，不含税销售收入638.08万元，累计交税64.70万元，利税18.47万元。

社会效益

(1)为我国重大工程装置的维护中监测环节提供了技术方法；（2）在纳米材料新产品研制和推广应用方面进行了有效的尝试，创立自主知识产权产品，在纳米材料新产品质量控制方面建立了规范；（3）在产学研合作方面进行了成功的探索；（4）将新技术及时应用到社会关注的食品安全、环境保护和健康医疗、残疾、障碍儿童康复促进等实践中，促进创建和谐社会。

序号

论文论著名称

/刊名/作者

影响因子

年卷页码

发表时间

通讯作者

第一作者

SCI他引次数

他引总次数

是否国内完成

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页-81页

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页– 193  页

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页–24页

2012.12.22

ZhongzeGu

Tian Tian

4