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三
氧化
钨智能透光材料
该材料分散在水中可以得到完全无色、澄清、透明的溶液,在太阳光下照射 10~20 秒即可变为明亮的蓝色,遮光 3~5 分钟即可恢复原始无色状态。其变色/褪色效率远优异于现有的氧化钨材料。
中国科学技术大学
2023-05-17
用于富氢气氛中一
氧化
碳优先
氧化
的宽温催化剂
质子交换膜燃料电池,氢气纯化。 主要技术创新路径:通过全新的一种催化剂制备方法实现宽 温催化剂的精准设计:在 SiO2负载的 Pt 金属纳米颗粒表面上精 准构筑出原子级分散Fe1(OH)x物种,促成新型Pt-Fe1(OH)x单位点界面催化活性中心形成,获得性能最佳的PtFe/SiO2宽温催化剂。 关键技术指标:获得的 PtFe/SiO2宽温催化剂,可以在 198-380 K)温度区间内实现富氢气氛中微量 CO 的完全消除,且同时保持 CO 选择性 100%。而且,该催化剂在水汽、二氧化碳同时存在的真实环境下,仍然保持极高的稳定性,160 小时测试不失活。该催化剂的比质量催化活性(5.21 molCO×h-1×gPt-1 ),是传统 Pt/Fe2O3催化剂的 30 倍。 核心解决问题、核心优势等:通过上述方法获得的 PtFe/SiO2 宽温催化剂,彻底解决了氢燃料电池汽车的推广应用解决了一个关键难题:燃料电池的 CO 中毒休克问题。核心优势是首次可以为氢燃料电池汽车在寒冷条件下,频繁冷启动和连续运行期间避 免 CO 中毒,为其“心脏”提供了一种全方位的有效保护手段, 使得汽车敢于吃“粗粮”。 这也是目前全世界唯一能够做到上述全方位保护的催化剂。
中国科学技术大学
2023-05-17
阻燃隔热二
氧化
硅纳米管
该材料具有一系列优点: 1.具有较低的导热系数,阻燃;材料性质稳定,耐酸碱、耐腐蚀,不老化;使用过程中不向环境挥发有害物质; 2.与墙体主要物质成分一样,其物理化学性质与墙 接近,不会在使用过程中发生开裂、空鼓等现象; 3.合成方案在传统制备白炭黑的基础上就可完成,无设备改造成本,且关键原料成本低廉易获取; 4.可作为关键原料直接加入水泥中,构建保温施工工艺简单,施工成本不高;同时,不会影响施工人员的健康。
中国科学技术大学
2023-05-17
二
氧化
碳催化加氢制备高品质汽油
主要技术创新路径:一步催化二氧化碳加氢高选择性制备高品质(清洁)汽油 核心解决问题、核心优势:一步催化二氧化碳加氢高选择性制备汽油,即缓解能源危机又能改善环境问题。催化剂由金属氧化物和分子筛两部分组成,金属氧化物可以较大规模制备,分子筛的价格也比较低廉,催化剂稳定性较好,有工业推广前景。 这种方法所制备的汽油有别于传统石油裂解制备的汽油,其不含硫或磷,燃烧后不释放硫氧化合物和磷氧化合物等有害物质,辛烷值高,防爆性能好,是高品质的清洁汽油。
中国科学技术大学
2023-05-25
纳米二
氧化
硅气凝胶隔热保温材料
与市场上现有气凝胶产品采用超临界干燥技术不同, 本产品采用常压干燥方式制备。 粉体的导热系数达到 0.015W/mK,复合保温毡垫的导热系数达到 0.022 W/mK,保温性能优于市场上有机保温材料, 而且燃烧性能达到 A 级不燃,兼有保温和防火效果。 通过工艺改进解决了常压干燥制备有机溶剂使用量大和制备周期长的缺点,而且使用无机硅源和有机溶剂使用少,制备成本大大降低。
中国科学技术大学
2023-05-19
过度
氧化
诱发的非晶合金纳米管超弹性研究获进展
为剖析非晶合金纳米管超弹性的结构起源,该团队综合利用三维原子探针技术(3D-APT)、电子能量损失谱(EELS)、X射线光电子能谱(XPS)、导电原子力显微分析技术,解析了Zr基非晶合金纳米管及纳米片中氧的形态和分布。
中国科学院物理研究所
2024-01-08
高效高灵活性超临界二
氧化
碳发电技术
超临界二氧化碳动力循环(简称sCO2循环),采用超临界CO2为工作介质实现热功转换,具有三个优势:①CO2化学性质稳定,高温下与金属材料反应弱,为进一步提高主蒸汽参数奠定了基础。②当主蒸汽温度超过550℃ 时,sCO2循环效率高于水蒸汽朗肯循环。③sCO2循环整个系统高压运行,系统紧凑。在燃煤发电、核能、太阳能、余热利用等领域具备应用前景。 2017年以来,华北电力大学徐进良教授团队在国家重点研发计划项目、国家自然科学基金委重点基金、国家能源集团重大项目的支持下,对sCO2燃煤发电系统的热力循环构建、超临界CO2传热特性、sCO2锅炉及透平等关键部件概念设计等开展了研究,取得了重要进展。相关成果获得中国电力科学技术杰出贡献奖,基于相关成果获评全国高校黄大年式教师团队,接受科技日报专访:加上高温高压二氧化碳也能当发电“能手”,重点论文入选SDG7研究论文精选集,该文集是过去5年Elsevier能源类期刊针对联合国可持续发展目标的精选论文(中国约20篇),是能源领域发展的关键性研究资源。具体成果如下: 1、超临界二氧环塔燃煤发电循环构建关键技术 引入协同学,提出多级压缩sCO2循环,结合再热及间冷,构成sCO2循环提升效率的广义路径。是国家能源集团sCO2燃煤发电技术路线的基础。提出能量复叠利用原理解决循环与热源耦合面临的烟气热量全温区吸收难题,是国家重点研发计划项目中sCO2燃煤发电烟气余热吸收的关键技术。相关技术已授权美国专利1项,中国专利4项。 2、sCO2锅炉关键技术 围绕sCO2燃煤发电锅炉面临的关键难点问题,使用分流减阻、模块化设计锅炉解决压降惩罚效应,相关成果获得国内外广泛应用。提出受热面温度控制技术,形成锅炉锅侧与炉侧协同设计方法。获得燃煤sCO2循环及全生命周期特性,构建循环侧动态响应及尺度标度律,解决机组深度调峰关键问题,从效率、经济性、动态特性等方面全面论证了sCO2燃煤发电优势。相关技术已授权中国专利3项。 3、sCO2传热及换热器关键技术 提出类沸腾理论,建立高温高压实验台,具备取得数据的能力,能够对sCO2循环关键受热面的流动阻力、传热系数进行精确预测,关联式精度明显改善,并在此基础上提出了sCO2水冷壁设计,对超临界应用技术开发具有广义指导意义。相关成果被国家能源集团新能源研究院、西安热工院等相关研究机构广泛引用,推动了我国sCO2燃煤发电技术的发展。同时具备回热器的设计能力,形成了sCO2多台回热器传并联网络设计技术。 4、太阳能光热发电与低品位能源利用技术 科研团队对中高温超临界二氧化碳太阳能发电的系统设计具有丰富经验,同时在中低温太阳能与余热利用领域深耕多年。自主研发了有机朗肯循环ORC发电系统,实现了专利向企业转让,推动了ORC在余热利用、制氢、海水淡化等领域的工程应用,对系统热力学优化及工质筛选、多目标参数优化及全生命周期评价、膨胀机中多相流理论及实验等方面具有深厚基础。相关技术已授权中国专利10项。 超高参数CO2流动传热实验平台(包括主循环回路系统、冷却水循环系统、工质充液回收系统以及数据采集系统,最大运行压力和温度分别为25MPa和500oC,实现全周均匀加热和半周非均匀加热,获得了丰富的实验数据,弥补了超高参数传热数据的不足,为发展新的超临界传热理论提供数据支撑,为锅炉设计提供第一手数据资料。) 1000MW级sCO2燃煤发电系统图(采用了以下创新性成果:锅炉模块化设计,消除了压降惩罚效应;引入协同学原理,构建了三压缩循环;能量复叠利用原理,实现烟气热量全温区吸收。在透平入口参数为630℃/35 MPa条件下,发电效率达到51%,比现有超超临界水蒸气机组提高4个百分点。) 团队通过原始创新,在该领域具备较强的竞争力,能够独立承担该领域的项目。同时在本领域具有较强的影响力,与国内多家高校团队、科研院所、重点企业有实质合作。 创新点 1、提出了能量复叠利用原理及设备共享概念,解决了sCO2循环平台搭建关键难题。 2、发明了模块化二氧化碳锅炉,消除了由于大流量引起的压降惩罚效应,为sCO2锅炉的研发提供可行的技术路径; 3、提出了超临界类沸腾理论,建立了超高参数二氧化碳传热系统,为sCO2换热器设计制造提供支撑。 应用案例 本成果是国家重点研发计划项目:“超高参数高效二氧化碳燃煤发电基础理论与关键技术研究”的主要支撑,是国家自然科学基金委重点项目的主要研究对象,同时本成果应用于我国国家能源集团~20MW燃煤超临界二氧化碳平台设计。 获奖情 获得中国电力科学技术杰出贡献奖。
华北电力大学
2023-07-19
CuFe2O4复合材料催化
氧化
有机污染物的性能与机理
一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 学号 冯畴境 化学化工学院环境工程 2019-2023 201931043101 李暄 化学化工学院环境工程 2019-2023 201931043116 罗雨欣 化学化工学院环境工程 2019-2023 201931043111 黄品杰 化学化工学院环境工程 2019-2023 201931043110 张一丹 化学化工学院环境工程 2019-2023 201931043105 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 周家斌 化学化工学院 教授 环境材料与污染控制 刘丹 化学化工学院 讲师 环境材料与污染控制 四、项目简介 工业生产当中产生大量的有机废水需要净化处理,对此问题,本课题准备采用光催化耦合基于硫酸根自由基的快速降解水中有机污染物。制备出磁性好、易回收且具有良好催化性能的Z型CuFe2O4/MnO2复合材料来活化PMS。PMS在复合催化材料表面会迅速反应生成硫酸根和羟基的自由基,同时在光照下实现电子空穴的有效分离。通过光催化和高级氧化产生的强氧化性的活性物种会争夺有机物的最外层电子来实现对有机废水的高效降解。 因为CuFe2O4具有磁性好、易回收、可重复使用、低毒、化学性质稳定、可见光催化活性等优点,可减少二次污染,且能够高效的活化PMS,此外,PMS可作为电子受体快速转移和消耗光生电子,实现电子和空穴的有效分离,提高其光催化活性。同时,通过掺杂MnO2颗粒进一步提高CuFe2O4催化剂比表面积,在反应体系中能够进一步活化PMS产生氧化自由基,从而有效地降解有机物。
西南石油大学
2023-07-20
中国科学家实现从二
氧化
碳到糖的精准全合成
8 月 15 日,著名学术期刊《科学通报》刊发最新研究成果显示,中国科学家在实验室内实现了从二氧化碳到糖的精准全合成,人工合成糖迈出关键一步。
科普中国
2023-08-17
研究揭示双加氧酶的低复杂度结构域调控DNA
氧化
去甲基化
该研究揭示了Tet双加氧酶催化活性中心的一个低复杂度结构域(Low complexity domain,LCD)介导该家族蛋白的酶活负调控,阐述了LCD保护卵母细胞甲基化组免受过度氧化的重要作用,显示DNA甲基化谱式的正常建立对于哺乳动物发育至关重要。
中国科学院分子细胞科学卓越创新中心
2024-01-08
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