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常温常压水相电催化合成氨的研究
合成氨工业对国民经济与社会发展具有举足轻重的作用。目前,每年全球氨产量已超过亿吨,其中大部分用于农业生产以解决粮食与温饱问题,其它部分用作重要的工业原料。此外,氨还具有含氢量高(质量比达17.6%)、易液化等优点,有望成为重要的清洁储氢与储能材料,具有广阔的应用前景。然而,由于氮气分子非常稳定且难以活化,温和条件下合成氨反应难以迅速进行。工业上广泛采用的Haber-Bosch方法通过高温高压(300–500摄氏度,100–200个大气压)等苛刻条件来促使高纯氢气和氮气在铁基催化剂表面进行反应生成氨,其能量和氢气都来自于化石燃料(如甲烷等),表现出高能耗、高化石燃料消耗和高二氧化碳排放等缺点。合成氨工业消耗全球每年3–5%的甲烷与1–2%的能源供给,并产生1.6%的二氧化碳排放。寻找合适的绿色替代方案,在温和条件下实现高效、低能耗、低排放合成氨,成为亟待解决的科学挑战。 电催化氮还原反应(总反应为N2 + 3H2O  2NH3 + 1.5O2)提供了一种可持续合成氨的新路径。该反应在常温常压下即可进行,以大量易得的水与氮气(空气)作为反应原料,以可持续能源(太阳能,风能等)产生的电能作为能量来源,即可实现“零排放”合成氨。因此,不论是作为传统Haber-Bosch方法的潜在替代者还是作为新型清洁能源体系的重要组成部分,电化学合成氨技术都具有极大的发展潜力与广阔的应用前景。 然而,电化学合成氨技术仍面临重大挑战,其发展严重受制于现有催化剂非常低下的选择性与活性。若要将该技术实用化,就必须同时大幅提升催化剂的选择性与活性。然而,现有研究经验与理论表明,该反应催化剂普遍面临严重的“选择性-活性”两难问题:具有理论高活性的催化剂通常会导致激烈的析氢副反应,从而表现出低的反应选择性;而可能具有高选择性的催化剂对氮的吸附又过强,导致产物难以脱附,表现出过低的反应活性。因此,为取得电催化合成氨研究进展,大幅提高催化剂的选择性与活性,就必须突破现有理论,发展新型催化剂与催化体系。
北京大学 2021-04-11
常压多功能无约束中厚板淬火控冷系统
由北京科技大学机械和信息两学院与太原钢铁公司联合开发的常压多功能无约束中厚板淬火控冷系统已在太钢不锈热轧厂一次投产成功,使原热处理淬火线月产量增加一倍,生产稳定。据近8个月统计,已完成4万吨的不锈钢固溶处理,1Cr18Ni9Ti一次性合格率提高13.34%,0Cr18Ni9一次性合格率提高2.5%,16MnR一次性合格率提高29%,不锈钢一次性能合格率稳定在98%以上。由于具备淬火和控冷两种功能,扩大了热轧厂的品种,填补了热轧厂调质钢生产的空白。该系统具有以下特点: 采用流射沸腾强化机理,冷却速率高。目前使用的冷却速率,对板厚20mm不锈钢可达45℃/s以上,对板厚40mm不锈钢可达22℃/s以上。, 与目前我国进口的压力淬火机和辊式淬火机不同,该系统利用“流场、温度场、应力场和组织场的耦合和解耦”、“计算机仿真”和“物理模拟”技术,实现无约束连续淬火板形平直度控制。淬火后板形不平直度符合或高于工艺要求,能顺利通过后面的矫直机和抛丸机。 采用“强适应钢板横向冷却曲线”,保证横向板形平直。 采用“一对一模拟控制技术”,保证良好上下水比。 采用“阻尼反抑制”和“多级均匀阻尼技术”,保证每个喷嘴的下水均匀。 采用“多集管水源稳定技术”,保证每一时刻水流的稳定。 采用“全场变形控制技术”,保证钢板纵向平直。 (3)用高低位水箱储能、计算机在线跟踪控制、干净水直接溢流回收无泄漏和大型复杂系统水流动态控制集成技术,使瞬间供水量达到900m3/h水系统的5~6倍,满足淬火控冷要求,大大节省投资(外国淬火机制造商认为必须建设4000m3/h的水系统才能满足要求) (4)采用人工智能控制目标温度预报和控冷模型优化技术。 (5)建成了用于工业生产兼具强、弱冷系统和淬火控冷两种功能的常化线炉后常压(0.1MPa)热处理系统。 2001年12月17日经山西省科委组织鉴定,本系统为国内外首创,处国际领先水平。 应用范围:可用于中厚钢板常化线炉后淬火控冷,也可用于轧后加速冷却和直接淬火上(即ACC+DQ)。
北京科技大学 2021-04-13
一种常温常压下制备沸石的工艺方法及其应用
本发明公开了一种常温常压下制备沸石的工艺方法及其应用,包括:粉煤灰与碱液混合,放于行星球磨机中,并采用直径不等的多个磨球在常温常压下执行研磨,并利用局部高温破坏粉煤灰中的莫来石等稳定晶体结构结构,干燥后即得到沸石结晶样品。通过本发明,能够以节能、便于操控的方式来制备沸石,而且能够获得综合性能更佳的产品。
华中科技大学 2021-04-13
一种常温常压下制备沸石的工艺方法及其应用
本发明公开了一种常温常压下制备沸石的工艺方法及其应用,包括:粉煤灰与碱液混合,放于行星球磨机中,并采用直径不等的多个磨球在常温常压下执行研磨,并利用局部高温破坏粉煤灰中的莫来石等稳定晶体结构结构,干燥后即得到沸石结晶样品。通过本发明,能够以节能、便于操控的方式来制备沸石,而且能够获得综合性能更·652·佳的产品。
华中科技大学 2021-04-13
常斌副省长到中国高等教育学会走访交流
1月10日上午,福建省人民政府副省长常斌一行到中国高等教育学会,走访学会各部门,参观了学会文化墙和读书厅,与工作人员亲切交谈,了解工作情况。随后双方座谈交流,共商第61届中国高等教育博览会相关事宜。
中国高等教育学会 2024-01-11
广州刘之顿电子科技有限公司
广州刘之顿电子科技有限公司(刘顿科技),是国家新课改中小学配套实验设备(通用技术实验室设备、多媒体设备、教育软件)专业研发生产的综合性企业。 刘顿科技是一个集通用技术研发、生产、销售、服务为一体的高科技公司。公司秉承:诚恒、务实、创造、共赢的经营理念,为客户提供最优质的的产品和服务。一直专注于中小学新课改科技教育产品的研发,销售服务。通用技术方面我们多年来从事单片机、ARM,DSP,FPGA/CPLD的产品设计和应用技术方案开发。再加上一批长期从事电信制造商,消费电子开发商,科研院所,高校,软硬件开发和集成商,系统解决方案和服务的技术专家、顾问、客户管理人员。服务了华南地区众多的研发单位、高校研究所。并与广州地区的高校如:华南理工大学、中山大学、广东工业大学实验室建立了长期的技术项目合作。成功为广东省内的重点高中、初中、小学配置了通用技术实验室,物理、化学、生物探究实验室,综合实践,科技创新活动室、语音室、多媒体教室等。我们将以最好的状态和最坚强的实力为我国新课程改革,提供最新的配套实验室设备,以及网络、视频、广播、电子技术服务。  
广州刘之顿电子科技有限公司 2021-01-15
李志红教授团队仓储害虫研究取得新进展
本研究通过测序不同种类、种群的书虱线粒体基因组并结合多种分析手段,对线粒体基因组裂化的起源与内在机制进行了探索。
中国农业大学 2022-06-01
Angew.Chem刊发郝跃院士团队常晶晶教授研究成果
近期,西安电子科技大学前沿交叉研究院柔性电子中心负责人常晶晶教授等人成功制备了一种富含氢键和羰基的自修复聚合物PPG-mUPy-APDS,并将其引入钙钛矿薄膜中。
西安电子科技大学 2023-07-10
专家报告荟萃㊱ | 武汉大学信息中心主任刘昕:持续夯实数字基座 高效赋能数智教育
2024年9月召开的全国教育大会强调,要深化国家教育数字化战略的实施,充分利用国家智慧教育公共服务平台,探索数字赋能大规模因材施教、创新性教学的有效途径,要注重运用人工智能助力教育变革。在这大背景下,武汉大学积极响应号召,以数字化转型为契机,全面推数智武大的建设,积极探索数字化和智能化技术在教育领域的应用,以期实现武汉大学的教育现代化。
中国高等教育博览会 2025-02-28
我校刘明凯博士在 Nature Communications 发表最新学术成果
当今,锂电池与人们的生活密切相关,在生产和生活的各个领域发挥着不可替代的作用,但地球上锂资源十分有限,且开采成本高,开发一种替代电池成为研究人员的努力方向。相较于锂元素,钠的“自然丰度”和“易获取性”都要胜出许多,使得钠离子电池(Sodium ions,SIBs)有望成为下一代储能系统中最有前途的替代者。然而,钠离子的半径大于锂离子,阻碍了电化学界面反应动力学,钠离子嵌入/脱出效率低,导致传统的锂离子电池材料不适用于钠离子电池。目前,钠离子电池较差的倍率性能已被认为是一个巨大的挑战。   在过去十年中,人们致力于开发有前景的二维结构材料,如磷、碳质材料、金属合金和二维碳化物等,以改善钠离子电池的电化学性能,尤其是促进其倍率性能的提升。其中,二维二硫化钼(MoS2),作为一种由范德华力叠加在一起的具有S-Mo-S基序的层状过渡金属材料,被认为是SIBs最有前景的材料之一。然而,由于导电率低和充放电过程中体积变化大,基于MoS2的电极在循环过程中呈现出较差的速率能力和快速的容量衰减。   为了同步提高钠离子在二硫化钼材料中的储存量和快速嵌入/脱出性能,刘明凯和赖超课题组通过高分子聚丙烯腈(PAN)协助碳纤维在石墨烯层间的垂直穿插,构筑了类似于楼层-支柱概念的微观结构(如图1所示),(1)不仅为二硫化钼材料的大量、高效负载提供了合理的空间位置;(2)碳纤维/石墨烯的穿插结构也为电子的穿梭提供了良好的传输通道;(3)弹性多孔结构为电解液离子的快速浸润提供了可靠路径,有效缩短了钠离子与活性材料界面之间的传输距离;(4)由于其均匀沉积,MoS2纳米的所有活性位点片材可以完全暴露在电解质和钠离子下,从而为MoS2@CNFIG混合电池产生高能量密度。此外,本研究中的MoS2@CNFIG混合电极表现出良好的速率性能和长期的循环稳定性。可以为开发具有稳定内部结构的新型能量相关电极提供新的视角。 刘明凯:1985年4月生,博士,副教授。研究方向为高分子基纳米复合材料设计与构筑、多尺度异质结材料的设计及功能化。以第一作者/通讯作者在NatureCommunications,Angew. Chem. Int. Ed.,Chem. Commun.等刊物发表SCI论文近30篇,论文总被引用超过1000余次;主持国家自然科学基金1项、江苏省自然科学基金1项。   赖超:1985年4月生,博士,教授。主要致力于高比能金属锂电池以及界面电化学的研究工作。以第一和通讯作者先后在Nat. Commun.,J. Am. Chem.Soc.,Adv. Mater.,Adv. Funct.Mater.,Adv. Sci.,Energy StorageMater.等顶级学术期刊上发表论文10余篇。先后主持国家自然科学基金3项、徐州市重点研发1项。
江苏师范大学 2021-04-28
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