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〔人民日报〕从“书架”走向“货架”:南京工业大学推动膜科学技术转化

时间:2025-01-08 来源: 作者:杨芳 摄影: 编辑:赵蕾 上传:
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“以前要么是无机膜,要么是有机膜,我们团队全球首创了有机—无机复合膜。”在南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,2023年度国家科学技术进步二等奖项目“气体净化膜材料的创制及应用”主持人、化工学院教授金万勤手握一根长约80厘米,管壁均匀涂覆了有机膜、略有些发亮的陶瓷管。

获奖项目有两大核心技术产品,一个是创制了有机-无机复合膜,另一个是创制了双疏型膜。目前,该气体净化膜技术在中石化、恒逸石化等200余套工程实现应用,累计处理工业气体超过3000亿立方米,新增高附加值粉体和有机溶剂回收价值超10亿元。

科技成果从“书架”走向“货架”,一直以来,南京工业大学在坚持“四个面向”,聚焦攻克关键核心技术卡脖子难题,服务高水平科技自立自强方面开展了一系列成效显著的生动实践。

创新管理 激活科技成果转化内驱力

“作为江苏省‘科技改革30条’唯一综合试点高校,学校陆续出台60多项科技改革文件,加快将政策红利带给全校科研人员,全面释放科技成果转化的内驱力。”南京工业大学校长蒋军成介绍,南工大开“三权”改革先河,创新实行科技成果使用权、处置权和收益权“先确权、后转化”的模式,赋予成果完成人全部所有权,将成果转化收益90%奖励给科研团队,鼓励科研人员以职务科技成果作价入股或创办学科型公司。2021年,南工大名列科技部等九部门联合确定的40家赋权改革试点单位中的29所高校榜单。“做到依托一个优势学科,聚集一批人才团队,产出一批原创成果,孵化一批产业化公司,形成战略新兴产业集聚。”

得益于南工大在成果转移转化中实行的“一所两制、统一管理”创新管理模式,“气体净化膜材料的创制及应用”项目第一完成人金万勤和第二完成人仲兆祥的科研成果在江苏膜科技产业园分别转化成立了江苏久膜高科技股份有限公司和江苏久朗高科技股份有限公司。

“‘一所’是指江苏省产业技术研究院首批专业研究所——膜科学技术研究所,其定位在原创成果的产出及其转移转化;‘两制’是指通过顶层设计,将学校拥有的国家级创新平台与市场化研发机构资源进行统筹,实现融通创新,推进成果转化,引领产业发展,并在国家江北新区支持下打造了市场化运行的国家级专业化孵化器——江苏膜科技产业园。”南京工业大学国家特种分离膜工程技术研究中心副主任、南京膜材料产业技术研究院有限公司总经理郭百涛介绍。

创新的理念带来创新的实践。近年来,南工大创建“研究所+专业孵化器”的一体化的科技成果转化新模式,在南京形成了膜材料产业集聚地;创立以膜技术转移为主的“膜工程设计研究院”,组建“江苏膜材料产业投资基金”,为膜产业的发展提供全方位的支持,实现创新链、产业链、资金链与人才链的有效对接,建成了国家高性能膜材料创新中心、国家级科技企业孵化器、膜材料国家专业化众创空间、江苏省膜材料与膜过程协同创新中心等多个公共平台;获批“面向膜产业集群的国家科技服务业试点”、国家特种分离膜产业技术创新战略联盟、膜产业国家知识产权局试点联盟,打造了膜领域专业化创新创业生态系统。

巧织“膜网” 打造“膜法+”产业现象

畅通了科技成果转化的最后“一公里”后,各项科技成果落地转化、“开花结果”,一项项先进的膜技术,在相关行行业中“大显身手”。“学校积极探索‘膜法+’产业发展方式,推进膜技术赋能化工、医药、食品等行业转型升级。”南京工业大学副校长顾学红介绍,近年来,学校聚焦膜技术与膜产业应用巧织“膜网”,参与研发的陶瓷膜、分子筛膜、水处理膜、气体净化膜、纳滤膜分离传感膜、气血交换膜等膜材料及装备,目前已形成大规模产业化,并衍生、孵化了多家高科技企业。

“十年前,徐南平院士、邢卫红教授带领我们膜科学团队研发了全球首套制浆造纸废水零排放成套工艺,解决了世界级难题,‘救活’陷入绝境的南通王子造纸百亿元项目。2021年,我们聚力攻关,对工艺进行了技术升级,处理水量提升40%,废盐实现了资源化,成果推广累计实现经济效益超50亿元,减排废水数亿吨。”南工大国家高性能膜材料创新中心执行主任李卫星回忆起膜科学团队十来年的发展如数家珍。

南工大参与研发的膜反应器技术应用于己内酰胺、盐水精制等十多个化工产品中,可节能30%,减排40%以上;膜集成提取技术已在石药、哈药等数十个药厂使用,节能减排效果显著;分子筛膜溶媒脱水技术,可节能50%以上;膜法VOCs回收技术已成功应用于化工、涂布、医药等企业的尾气净化 ,有机溶剂回收率达95%以上,膜的安全性达到世界领先的“本安型”水平,使用寿命也比国外商品膜提高了2倍以上,尾气排放优于国家排放标准(GB31570-2015),综合能耗比传统回收技术降低25%以上;膜法PM2.5超低排放技术已应用在燃煤锅炉、生物质锅炉尾气治理中,尾气粉尘含量小于5mg/m3,显著优于国家20mg/m3的排放标准;碳化硅复合膜实现了膜渗透通量和机械强度的双提升,同时实现除尘脱硝降解VOCs并实现了工业化应用。

截至2023年底,南工大膜科技产业园区已培育孵化上市企业2家,国家高新技术企业26家,科技型中小企业39家,省专精特新企业7家,南京市瞪羚企业2家,膜材料产业已经成为南京江北新区最具代表性的产业之一。

深耕技术 争做攻克行业技术堡垒排头兵

“这种膜不就是在无机材料上涂了一层有机材料吗?”面对质疑,金万勤表示,有机-无机膜的难点就在于如何解决无机层与有机层间的界面结合问题,其中涉及如何控制膜层厚度、支撑体的粗糙度、高分子溶液的黏度以及在放大制备过程中膜层的完整性等。从最初实验室里的5厘米的样品到现在80厘米长的产品,他们深耕10年,才实现了气体净化膜材料从实验走向中试。

“较之国际先进技术,我们的气体净化膜产品透气速率提高30%以上,机械性能提高198%,对0.3微米超细粉尘去除率更是远超国际标准,达到99.99%以上。”谈及双疏膜,获奖项目第二完成人仲兆祥介绍说,烟气中油性气溶胶等污染物在双疏膜表面吸附作用力小,污染层在重力和反吹等外力的作用下极易脱离膜表面,从而具有自清洁效果,为解决膜材料在高黏高湿体系中的应用提供了新的途径,膜稳定运行寿命也延长了3倍以上。

南工大国家特种分离膜工程技术研究中心崔朝亮教授主持完成的“数字化智能膜法污水处理成套装备与工程化应用”项目获2023年中国产学研合作创新成果奖优秀奖,这一项目产业化的两个拳头产品——高抗污染超滤膜和膜生物反应器已进行批量生产。其中,高抗污染PVDF超滤膜制备技术在南京久盈膜科技有限公司建成200万平方米/年的规模化生产线,相关超滤膜产品在金华盛纸业、中盐集团等单位推广应用了几百个工程案例,累计废水处理量超过10亿吨。不只如此,崔朝亮团队经过多年攻关,还成功开发出具有自主知识产权的“ECMO(人工膜肺)专用PMP气血交换膜”制备方法,打破了国外在该领域的长期垄断。南工大将该项技术成果的所有权赋予崔朝亮团队,约定收取作价入股10%的收益,90%收益归技术发明人所有。“得益于科技赋权改革政策,我们在支付一定费用后,获得国内首款自主研发的气血交换膜产品专利有权,成功赋权转化成立江苏爱科膜高科技有限公司,吸引了上千万的社会资本投资,开启了市场化运用。”目前,该公司已建成150平方米的实验室和850平方米的厂房,产品在医疗、半导体、环保等领域获得了广泛应用。

据介绍,未来,南工大将面向碳达峰碳中和、高端化学品、生命健康等战略需求,实施“有组织科研+有组织成果转化”,加强膜材料产业全链条布局,开辟碳捕集与资源化利用膜材料及过程、零碳能源用膜材料及电池、节能减排型膜材料的创制与应用、生物医用膜及器件、膜法高纯化学品工艺与装备等膜材料领域新赛道。

“紧扣江苏打造具有全球影响力的产业科技创新中心的重大使命,学校还有更大空间更大作为。”南京工业大学党委书记芮鸿岩表示,膜科学技术团队研发成果落地转化只是学校众多领域的一部分,未来6年南工大将通过实施“创新链聚能、产业链赋能、人才链蓄能、制度链效能、生态链焕能”5大计划和25项重点任务,统筹推进教育科技人才体制机制一体改革,大幅提升产业科技创新能力,为谱写“强富美高”新江苏现代化建设新篇章贡献更多的南工大智慧和力量。(杨芳)

2025年1月7日《人民日报》:https://www.peopleapp.com/column/30047949029-500006037892