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非鉗燃料電池催化劑的設計與制備
汽車行業發展迅猛，能源需求巨大，機動車尾氣的排放造成的環境污染日趨 嚴重。氫-氧質子交換膜動力燃料電池（PEMFC）以其高效、潔凈、兼容可再生能 源技術等特點，被認為是后石油時代解決移動高性能動力電池的理想方案。然而, 當前PEMFC所使用的催化劑為貴金屬Pt基催化劑，其對Pt資源的需求巨大，成 本高昂，難以成功商業化推廣。因此，開發出符合動力輸出性能的非鉗燃料電池 技術，契合我國對高效節能、環境友好的高性能動力電池汽車的迫切需求。 以該項目為依托制備的非貴金屬燃料電池催化劑以可以使單電池的最大輸出 功率達到0. 6 W. cm-2,已經完全達到貴金屬Pt基燃料電池的輸出性能，可以滿 足動力輸入應用要求。目前，該催化劑形成完全自主知識產權的技術，屬于國際 一流國內領軍的高科技技術。該催化劑的成功推廣勢必將從根本上解決機動汽車 尾氣對我國環境的污染問題，降低對石化能源的需求。市場及經濟效益分析： 全球范圍內，燃料電池行業發展迅猛，行業總體步入正軌。2010年，燃料 電池堆的全球出貨量有23萬臺，而在2007年只有1. 1萬臺出貨量，2011年至 2012年的全球燃料電池的出貨量有85%的年增長速度。在2010年全球售出的燃 料電池中，便攜式燃料電池占到這一總數的95%,其中超過97%采用質子交換 膜燃料電池技術。2007年至2010年間，燃料電池出貨量翻了 20倍。從應用上 看便攜式小幅增長，交通運輸應用在近幾年大幅增長，而在電站的應用則呈現平 穩增長態勢。2012年，燃料電池行業的收入超過10億美元的全世界市值，并且 亞太國家運送超過3/4的燃料電池系統到世界各地。2014年起，按每年22. 6% 的復合年增長率計算，全球燃料電池產能在2020年預計將達到664.5兆瓦。在 未來六年時間里，各國政府對加氫站及相關氫基礎設施的投入將成為這一增長的 推動力量。隨著燃料電池技術在全世界范圍內的廣泛應用，作為其關鍵材料的催 化劑必將具有廣闊的市場應用前景和豐厚的利潤。 另外，制備該催化劑的原產料價格便宜、方法和工藝非常簡單, 且生產過程中不會對環境造成污染，很容易開展下一步工業生產。
重慶大學
2021-04-11
生物質制備高品質含氧液體燃料技術與裝備
提出在生物質快速熱解制備生物油過程中通過分級冷凝獲得生物油輕質和重質組分，將輕質組分采取低溫、高溫二級溫和加氫，重質組分化學鏈制氫提供氫源，自氫制取高品質含氧燃料的新途徑。建成了國內外首套千噸級生物質定向熱解制備高品質含氧燃料示范裝置，經第三方檢測認定：可實現5.6噸生物質制備1噸目標產品，生物油總碳利用率89.3%，產品中醇類選擇性達87%，制備的含氧燃料能夠與汽柴油混合使用，動力性能相當，碳煙排放量可降低20%。相關成果獲得2017年教育部自然科學一等獎。
東南大學
2021-04-13
帶蓄熱加熱功能的燃料電池熱管理系統
本實用新型公開了一種帶蓄熱加熱功能的燃料電池熱管理系統，包括小循環水路系統、大循環冷卻系統和去離子水循環系統等水循環系統和以控制器ECU為核心的控制系統。小循環水路系統采用蓄熱器實現對燃料電池的低溫加熱功能，相對于傳統的電加熱器技術，具有控制精度更高、更節能高效的優點。同時，本實用新型采的去離子水循環系統巧妙地將離子交換器設計在大循環水路的除氣管路上面，將系統除氣功能和去離子功能完美的結合起來，有效地避免了現有技術中的高水阻離子交換器對主循環水路的影響。
浙江大學
2021-04-13
金屬基支撐固體氧化物燃料電池及其應用
現有化石能源的高效綠色利用和開發新的能源技術是社會可持續發展所面臨的關鍵問題。固體氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）可以以天然氣、煤氣化氣和生物質氣等為燃料，與燃氣輪機聯合循環后的總發電效率可超過70%，被認為是化石能源最高效清潔的利用方式之一。目前全球的研究熱點是研制在中低溫條件下工作的SOFC，將SOFC的操作溫度從傳統的850～1000℃，降低到850℃以下的中低溫。其目的是降低電池的啟動溫度和時間，有效地降低各個部件的老化速率，提高SOFC的穩定性和延長壽命，還可以使用廉價的不銹鋼等作為連接材料，大大降低制造成本，為SOFC的商業化提供有利條件。近幾年，我國正大力發展新能源領域，而在SOFC燃料電池方面，我國具有特有條件和優勢，主要表現在SOFC核心材料上具有稀土氧化物資源優勢，而在能源結構上，煤、天然氣等化石能源占相當大的比重，政府和整個社會的環保意識也與日俱增，所以SOFC的研究開發具有相當可觀的前景。
西安交通大學
2021-04-11
一種氣體燃料用多孔介質燃燒器
一種氣體燃料用多孔介質燃燒器，包括燃燒器外殼和點火電極，燃燒器外殼的上部分為用于填充多孔介質的多孔介質燃燒室，燃燒器外殼的下部分減縮形成用于氣體混合的預混室；點火電極伸入所述的多孔介質燃燒室內腔頂部，多孔介質燃燒室從外向內依次貼覆保溫層和耐火層，多孔介質燃燒室的內腔填充至少一層多孔介質層；預混室的內腔設有增混件，預混室的底部向下延伸形成用于與外界燃氣管道以及助燃氣管道連通的開口；預混室與所述的開口之間填充擾流件。本實用新型的有益效果：增混構件增強燃氣與助燃氣的混合效果；多層多孔介質間隔布置，增強對上游預混氣體的預熱效果，減少熱力NOX的生成；上游多孔介質的孔徑大于下游，有效防止回火。
浙江大學
2021-04-13
高溫煤焦油餾分加氫制清潔燃料油技術
高溫煤焦油是煤焦化過程中得到的一種黑色或黑褐色粘稠狀液體，其組分非常復雜，估計上萬種，已被鑒定五百多種，并且高溫煤焦油是很多稠環化合物和含氧、氮及硫的雜環化合物的重要來源。目前，煤焦油很大一部分作為燃料油直接燃燒，這樣既是對資源的極大浪費，又會造成環境的污染。高溫煤焦油餾分較寬，同時加氫需要按最苛刻的反應條件設計，而按餾分加氫可根據原料中各餾分含量設計反應條件，這樣既降低設備的及節省催化劑投資，又能降低過程的能耗。各餾分經過加工可得到萘、α-甲基萘、β-甲基萘、喹啉、異喹啉、吲哚、聯苯、苊、芴、蒽、咔唑、芘等多種產品，這些產品都是重要原料，用途廣泛。
天津大學
2023-05-10
劣質固體燃料清潔高效燃燒與能源轉換利用技術
針對劣質固體燃料難利用、難著火和難燃盡等問題，對劣質燃料燃燒技術和能源轉換的關鍵問題進行了系列創新研究和工業應用。構建了一整套低品位劣質固體燃料清潔燃燒與高效利用的技術體系，實現了劣質煤、煤矸石、污泥、市政固體廢棄物等劣質燃料的高效能源轉換，技術達到了國際先進水平，顯著提高了能源利用效率，取得了很好的經濟效益和社會效益。創新點主要有： 1）提出了劣質固體燃料清潔高郊燃燒及能源化利用方法; 2）系統地研究了劣質固體燃料熱解及燃燒特性; 3）提出了適合于劣
重慶大學
2021-04-14
一種新型核燃料棒外觀缺陷檢測器
本成果基于人工智能技術進行外觀缺陷檢測。
華北電力大學
2022-06-22
LNG-柴油雙燃料發動機廢氣重整制氫裝置
其他成果/n本發明公開了一種LNG-柴油雙燃料發動機廢氣重整裝置，包括外殼、中心隔板、兩個端蓋和兩塊螺旋板。所述兩個端蓋可拆卸地連接在所述外殼的兩端，所述端蓋與外殼之間設置有密封墊片。所述兩個端蓋的中心設置有中心換熱管口和中心重整管口。所述兩塊螺旋板位于螺旋中心的一邊分別固定在中心隔板的兩側，且同向環繞后形成螺旋形的換熱通道和重整通道，所述重整通道的壁面上設置有催化劑層。所述換熱通道、重整通道在螺旋中心處分別與中心換熱管口、中心重整管口相連；所述換熱通道、重整通道在其最外側縮小形成的管狀接口上分別設置有外側換熱管口、外側重整管口。該裝置占用空間小、催化效果好，有效提高了燃料利用率。
武漢理工大學
2021-04-11
甲醇水液相重整制氫與燃料電池的聯用
針對水和甲醇液相制氫反應的特點，采用 鉑-碳化鉬雙功能催化劑 （其中鉑以原子水平分散于立方相碳化鉬納米顆粒表面），在 低溫下（150~190 ℃）無需強堿即可實現對水和甲醇的高效活化和催化重整 。在190 °C時，催化速率高達18,046 mol H2 /(mol Pt *h)，活性較傳統鉑基催化劑提升了兩個數量級。首先比較了立方相碳化鉬（α-MoC）和六方相碳化鉬（β-Mo 2 C）在載體碳化鉬中的不同比例對負載金屬鉑的結構和甲醇水液相重整制氫活性的影響。實驗發現隨著載體中立方相結構α-MoC比例的增長，甲醇重整活性急劇增加，Pt負載于純α-MoC上（Pt/α-MoC）表現出了最高的甲醇重整活性。利用X-射線吸收精細結構譜和單原子分辨率的球差校正電鏡對催化劑進行系統研究表征，證明在2 wt% Pt/α-MoC催化劑上存在著高密度原子級分散的鉑。將Pt負載量降至0.2 wt%時，可實現所有負載金屬鉑呈原子級分散，極大提高了貴金屬鉑的原子利用率，TOF達到了18,046 mol H2 /(mol Pt *h) 。據估算，僅需含有6克金屬鉑的催化劑即可使產氫速率達到1 kg H2 /h，已基本達到商用車載燃料電池組的需求。而且，Pt/α-MoC具有較高的催化穩定性，經歷了11次模擬類真實情況的“啟動-停止-啟動”循環反應仍維持原子級分散形貌和較高的催化活性。
北京大學
2021-04-11