我国自主打造千亿元膜产业
近日，科技部发布了《高性能膜材料科技发展“十二五”专项规划》，提出“十二五”期间膜材料的发展目标，即实现5~8种关键膜材料国产化，建成膜生产线3~6条，到2015年形成千亿元产业。业内人士指出，从《规划》可以看出，今后几年我国将着力突破海水淡化用高性能反渗透膜、高性能分离膜材料、离子交换膜材料等关键技术，以此推动膜材料在水资源、石油化工等相关行业的应用。
高性能反渗透膜。中国膜工业协会石油和化工膜技术应用专业委员会秘书长党延斋在接受记者采访时表示，目前，石油和化工行业使用量最大的是超滤膜和反渗透膜，其中反渗透膜几乎全部依赖进口。据了解，今年6月，由贵阳时代沃顿科技有限公司、中科院化学研究所等承担的国家“863”计划课题高性能反渗透膜材料规模化制备技术已经启动。业内人士表示，该课题完成后，将使我国海水淡化反渗透膜实现规模化生产和应用，同等性能膜元件价格将比进口膜产品低20%，海水淡化膜元件的合格率从30%提高到80%。
《规划》明确提出，在水资源领域，我国将重点突破海水淡化用高性能反渗透膜、水质净化用纳滤膜和废水处理用膜生物反应器专用膜材料的规模化制备技术。其中，要满足海水淡化、苦咸水淡化等技术对高性能反渗透膜材料的需求，重点开发高性能聚酰胺类反渗透膜原材料；研发抗污染、抗氧化、耐溶剂反渗透膜材料；研发反渗透膜元件卷制封装技术，建设自主知识产权的反渗透膜规模化生产线；研究海水淡化膜材料大规模产业化关键技术，开发大型海水淡化膜元件；鼓励开发高脱硼海水淡化反渗透膜材料、正渗透膜材料、膜蒸馏技术等。
另外，“十二五”期间，我国还将重点建设沿海工业园区海水淡化及其综合利用示范工程，形成包括反渗透预处理、反渗透海水淡化、浓盐水后处理、园区废水处理和中水回用的海水综合利用集成系统。
高性能分离膜。我国化工、石油等行业的废水处理回用和原油加工、石化产品生产等行业的有机溶剂回用处理，迫切需要开发耐溶剂的高性能分离膜材料。天然气利用和输送中的脱水、脱二氧化碳和脱硫化氢，以及实现煤的清洁利用，迫切需要开发高性能的气体分离与净化膜材料。
党延斋告诉记者，按照《规划》要求，我国将大力发展国产高性能分离膜材料。针对钢铁冶金、化工制药、生物工程等相关领域，着重研究过程强化的膜分离工艺，开发形成膜集成技术；化工和石油化工领域则要开发重要反应与膜分离过程耦合工程化技术，建成膜反应器成套装置应用示范工程。
同时，围绕能源清洁利用和环境减排对膜材料的需求，我国将重点发展透氢与透氧的气体分离膜材料，特别是用于高纯氢气制备的复合钯膜材料和用于高纯氧气制备的混合导体透氧膜材料；开发用于天然气净化与综合利用的气体分离膜材料；开发用于分离捕集温室气体的膜材料，尤其是用于分离二氧化碳的固定载体膜材料；开发卷式分离膜及中空纤维复合膜规模化连续生产技术；鼓励发展富氮膜材料。
离子交换膜。针对氯碱行业的重大需求，《规划》提出，将重点突破全氟离子交换膜工程化技术，进一步提高膜性能；面向燃料电池、储能电池和动力电池的应用需求，重点开发高性能、低成本离子交换膜材料和固体氧化物燃料电池膜材料；针对酸碱回收的需求，开发双极膜和扩散渗析膜的规模化制备技术及成套装备，实现批量生产。
上海交通大学教授张永明表示，全氟离子膜是氢氧燃料电池的最核心材料，随着世界各国发展替代、清洁能源战略的实施，以氢能为代表的燃料电池成为主要的发展方向，特别是燃料电池电动车应用开发速度的不断加快，为全氟离子交换膜的产业化带来了巨大的市场空间。
目前，我国在全氟离子交换膜领域，技术日趋成熟，但还需扩大生产应用。“十二五”期间，我国将围绕氯碱行业、燃料电池、储能电池和动力电池的需求，重点开发高性能离子交换膜制备技术及在氯碱行业的工业化应用技术，开发高性能、低成本电池用离子交换膜；鼓励开发新型耐热离子交换膜、抗过氧化氢氧化离子交换膜、氢氧根传导离子交换膜材料。
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