磁性材料的应用己经从传统的技术领域发展到高新技术领域,磁性分离技术作为不同磁性物质借助磁场进行物理分离处理的一种技术,也单纯从磁学范围扩展到与磁学相关的交叉学科领域,具有广泛的实际应用以及潜在的发展前景。传统应用角度,最初的磁性过滤技术应用在矿物分选,主要吸附铁磁性颗粒,到汽车家电领域的金属分拣、金属切削液过滤等,如今跨专业结合生物学、细胞学等高新技术领域,应用在生物医疗细胞和核酸等分选提纯中;绿色环保角度,磁性过滤技术不仅应用在工业及城市污水处理,还有城市垃圾分选,甚至是没有磁性的塑料垃圾分选(磁流体分选);颗粒尺寸方面,从铁片铁锈铁屑等厘米级“大”颗粒过滤,到现在生物纳米级磁性微球过滤,磁性过滤及其装置充斥着生产生活的方方面面。
随着工业化和城市化的快速发展,大量工业危险废品通过废水排放到环境中,对生态环境造成巨大破坏;一些不可降解的重金属废水、有毒纺织品染料和含有工业废水等,因其不能被生物降解而在环境中积累,恶化了水体质量,对人体健康造成无法治愈的伤害。响应十九大“未来中国推进生态文明建设和绿色发展”的号召,磁性过滤技术在工业废水、生活废水、生活垃圾等绿色环保方面崭露头角,尤其是磁性纳米颗粒(MNPs)兼具纳米粒子和磁性材料的特性,将其应用于废水吸附处理领域具有众多优势,例如具有超顺磁性、巨大比表面积、表面易于功能化等特点,既能增强吸附能力,又能避免二次污染,实现吸附材料的多次回收利用。
近年随着全球新冠病毒不断肆虐,磁性过滤在生物医疗的核酸检测应用领域起到至关重要的作用。磁性高分子微球是通过适当方法将磁性无机粒子与有机高分子结合形成的具有一定磁性及特殊结构的复合微球,不仅能够通过共聚或表面改性等方法赋予其表面功能基,如-OH、-COOH、-CHO、-NH2等,还具有磁响应特性,能在外加磁场作用下具有导向功能。已广泛用于生物医学、细胞学和分离工程等诸多领域。
本报告以磁性过滤装置为研究对象,针对磁性过滤装置应用领域进行介绍,并对其相关专利进行宏观分析,包括申请趋势、技术构成、申请人、地域分析等;进一步选取磁性分离装置在水处理领域以及生物医疗领域相关专利作为研究对象,针对研究趋势、技术构成、申请人情况、重点专利等方面进行了分析介绍。
关键词:磁性分离装置;专利;污水处理;生物医疗;