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精细化工产品制备流程长，涉及多种化工单元操作，产物组成复杂，导致精细化工分离过程的能耗占整个生产过程能耗的70%~80%。过程产生的废气、废液和废渣对环境影响大。因此，精细化工急需高效节能的精细分离技术，而其核心是精细分离材料的创制及其工程应用的过程优化设计。
精细分离材料创制的难题在于：现有的创制技术缺乏对分子作用机制、表面及微观结构调控的理论指导。精细分离应用工程过程优化设计的难题在于：分离材料性能提高后，分离过程更加趋于非理想状态，过程中对质量、能量的利用需求高，现有计算模型的精确度低、单一分离技术对于复杂组分的精细分离效率低。
为了解决上述难题，实验室着力开展了精细分离材料结构的分子尺度及微结构调控、和精细分离材料应用过程中的关键工程技术开展研究，形成了高效吸附及膜分离材料的创制→过程精确模拟与设计→梯级耦合分离工艺包开发应用的全流程技术，实现了精细分离材料的规模化、跨领域高效应用。近五年来研究成果共发表SCI收录论文216篇，被SCI论文他引1122次；获得中国发明专利16项；相关技术在160余项工业项目中应用，累计创产值超过10亿元，减少CO2排放500余万吨。获2011年国家科技进步二等奖(第一获奖单位)。
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