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钴镍基配位聚合物的构筑及电催化析氢性能研究
配位聚合物是由无机金属中心与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。
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
祝涣钧
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
吴凌志
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
郑毅
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
王梓
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
武辰禹
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
覃玲
化学与化工学院
副教授
多功能配位聚合物材料的合成及应用研究
四、项目简介
配位聚合物是由无机金属中心与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。它具有多样的拓扑结构，并且稀疏多孔，密度较低。这些特点使得它在吸附，催化，储能的各个方面有着优良的效果。
本项目主要目的在于合成钴/镍基配位聚合物，选择合适的有机配体与金属离子钴/镍通过配位键构筑得到钴镍基配位聚合物，利用单晶衍射、元素分析、红外光谱等方法对其结构及组成进行表征，或者通过合成和掺杂的方式，调控它的析氢性能，设计出高催化活性和稳定性、低成本的非贵金属催化剂。
项目组成员通过设计选择有机配体与金属离子，通过溶剂热方法合成了多种金属有机框架材料，并将其热解得到衍生材料。通过线性伏安扫描法等多种实验方法测试了它们的电催化性能，其中化合物Ni-MOF的初始电位为-356mV，Tafel斜率127.3 mV⋅dec-1。Co-MOF通过掺杂Zn2+后，过电位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我们还合成了一种对金属离子（Fe3+）与抗生素（加替沙星）有明显检测效果的锌基材料，可作为多功能探针检测水中金属离子和抗生素的残余量。由于化合物没有催化位点，我们通过掺杂钴金属的方式，改善了它的电催化析氢性能，使它具有较低的初始电位(-423 mV)、较低的Tafel效率(101.9 mV⋅dec-1)和较好的循环稳定性。
项目为研究高性能和稳定性的HER电催化剂及金属离子和抗生素荧光探针材料的设计合成提供了可行的思路。
合肥工业大学
2022-07-27
一种测氢用固体电解质管的制备与成形方法
本发明公开了一种测氢用固体电解质管的制备与成形方法。该 方法采用 CaCO3、ZrO2、In2O3 原料，按照摩尔比：CaCO3：ZrO2： In2O3＝1：0.8～0.95：0.025～0.1 称取出原材料，进行湿磨混料，混 合粉料压制成直径 20～30mm，厚度为2～5mm的圆片在1000～1400℃ 下煅烧得到 CaZr1-xInxO3-α(0.05≤x≤0.2，原子比)，再将圆片压碎成 粉末，加入到熔融的石蜡、油酸和蜂蜡混合物中，用电磁搅拌器进行 搅拌，通过热压注方法成形为管状，再在高温下进行排蜡，之后在 1450～1550℃下进行最终的烧结，获得 CaZr1-xInxO3-α(0.05≤x≤0.2) 电解质管。本电解质管表面光滑、结构致密，具有较好的化学稳定性 和抗热冲击性能，能够应用于变温环境下的铝、镁合金熔体氢含量的 连续、准确测定。
华中科技大学
2021-04-13
一种绿氢耦合加氢过程在线代理模型辅助多目标优化方法
本发明提供了一种绿氢耦合加氢过程在线代理模型辅助多目标优化方法，包括：针对绿氢耦合加氢过程的绿氢‑灰氢混合波动，构建经济与碳减排多目标操作参数优化问题，对操作参数进行灵敏度分析，获取待优化操作参数及其取值范围；对加氢过程建立第一性原理模型并进行拉丁超立方采样，采用高斯过程回归建立离线代理模型；在混合氢气波动条件下，基于高斯过程生成初始在线代理模型，采用快速非支配排序优化方法求解经济与碳减排多目标优化问题，并通过周期性更新在线代理模型。本发明兼顾了投资成本与碳减排效益，实现了绿氢‑灰氢混合频繁波动下的经济效益与碳减排多目标的平衡优化。
南京工业大学
2021-01-12
新型能效管理一体化采集与智慧用能关键技术研究及应用
基于智能终端控制、大数据集群分析、数字网关以及智能云平台等技术构建智慧用能数据服务系统。
项目系统框架图
项目整体思路框架图
项目研究工作分解
针对项目不同负荷类型和典型应用场景，匹配相应的通讯控制模块，通过电力载波或无线等多元传输方式，将用户用能需求等相关电力数据集中在云平台，结合用户行为模型、能耗模型及能源管理控制模型对电力数据进行聚类整合及分析。达到提升用户的用能体验和节省用电成本的双重目标，同时对于电网侧能够利用削峰填谷等策略，增加电网参与辅助服务的力度，有效利用电网资源。
智慧用能平台系统图
目前市场存在的用户用能监测设备及系统之间的数据信息交流往往是单向的，难以达到人们对测量精度和实效性的要求。而本系统基于新型通信和人工智能技术，集成电力信息的感知、采集、通信和控制技术，创建以智能电能表和智能终端为核心的双向互动体系，通过对电流、电压、功率、电量等用户用电信息及温度等环境数据的自动采集，实现对电能的使用情况及各类关键供能用能设备进行的实时监控及能耗监测，对异常值做出预警，通过分析处理采集的数据生成各种用电行为曲线指导用户进行经济合理用电。
技术特点
1、实时性指标
常规数据查询响应时间＜10s；90%界面切换响应时间≤3s，其余≤5s；计算机远程网络通信中实时数据传送时间＜5s。
2、并发指标
支持300用户同时在线，并发要求达到100用户以上，并同时满足以下指标：常规数据查询响应时间≤15秒；主要节点CPU负载≤80%。
3、可用性指标
年可用率≥99.5%。负载率指标：在任意30分钟内，各服务器CPU的平均负荷率≤80%；在任意30分钟内，人机工作站CPU的平均负荷率≤80%；在任意30分钟内，主站局域网的平均负荷率≤80%。
4、存储容量指标
数据在线存储容量满足12个月以上数据存储需求。
华北电力大学
2022-10-09
缓冲消能的桥梁抗震挡块构造
成果描述：本发明公开了一种桥梁碰撞缓冲抗震构造，设置在桥梁的盖梁和梁体的结合部以强化桥梁抗震能力。盖梁顶面设置有摩擦摆支座，梁体支撑于所述摩擦摆支座上；盖梁两端分别向上延伸各形成一挡块；各挡块靠梁体侧各嵌入两块L型钢板；L型钢板端部具有一定坡角；所述两L型钢板之间的所述挡块表面置有橡胶层；两L型钢板间距橡胶层一定距离处置有一定数量的弧形钢筋，所述梁体的侧面布置有钢预埋件。在强震过程中，本发明能够有效地缓冲地震作用下主梁对挡块的碰撞作用，耗散地震能量，进而限制梁体较大的位移和防止落梁事故的发生。市场前景分析：轨道交通基础设施建设领域。与同类成果相比的优势分析：技术先进，性价比较高。
西南交通大学
2021-04-10
新型混合动力燃气热泵独立供能系统
该系统通过回收燃气发动机缸套及排烟余热来获得生活热水，从而实现夏季空调、冬季供暖、全年提供生活热水的功能。系统通过对冷、热、电负荷的优化调节，确保燃气发动机始终运行在最佳工况区域范围内。
东南大学
2021-04-10
高比能锂离子电池正极材料
自2000年始开展相关研究，具有深厚的技术积累，通过优化合成工艺、体相掺杂、表面包覆等手段有效地提高了材料的比容量和循环稳定性，材料性能达到国际先进水平，已完成高镍三元材料、高电压钴酸锂、富锂锰基等高能量正极材料的公斤级小试和评测。其中，高镍三元氧化物正极材料0.05 C首圈放电比容量可达200 mAh/g以上，100圈循环容量保持率达92%。高比容量高镍三元氧化物正极材料及其制备技术：开发出了具有高比容量和长循环寿命的高镍三元材料，提高材料结构的优化及制备技术的创新，显著降低了材料成本，提高了材料的放电比容量和循环稳定性，0.05 C首圈放电比容量可达200 mAh/g以上，100圈循环容量保持率达92%。
厦门大学
2021-04-11
小型直膨式太阳能热力水泵
本发明公开一种小型直膨式太阳能热力水泵，包括热力蒸汽机，热力蒸汽机包括壳体，壳体内设有左右放置且相连的配气活塞和动力活塞，壳体外侧敷设有加热管道和冷却管道；还包括太阳能集热板、轴承以及工作水箱，所述太阳能集热板的热传输管道通过连接管道加热管道连通；热力蒸汽机动力活塞通过连杆连接轴承，工作水箱的工作活塞通过连杆连接轴承；工作水箱底部还安装有排水管道和抽水管道；排水管道与冷却管道连通，所述的加热空间和冷却空间内填充有有机工质异戊烷。本发明通过太阳内加热有机工质膨胀带动活塞运动输出机械能从而抽取地下水的装
安徽建筑大学
2021-01-12
低谷电蓄能供热制冷技术与装备
随着技术和经济的发展以及人们生活品质的提高，用电负荷峰谷差不断增大。开发利用低谷电技术，对平衡电网负荷，提高发电效率，降低电力设施投资，降低用电成本，促进环境保护都有重要意义。 为此，我们进行了低谷电蓄能供暖热冷技术与装备的研究与开发。低谷电蓄能供热制冷技术就是将电价低廉低谷时段的电力转化为热能进行有效贮存，在需要时再将其释放出来，对外直接供热或通过吸收式热泵（或制冷机）对外供热或供冷。 将电力转换为热能进行贮存，属于“高能低用之举”，依热力学第二定律是绝不能为之事，但研究结果表明，在特定的技术经济条件下实乃可为之举。依此项技术开发的低谷电蓄能供暖制冷装置，并配以先进的控制技术，使之在投资经济性上超过了燃煤、燃油或燃天然气锅炉；在运行经济性上超过燃油和燃天然气锅炉；在土地占用、自动化控制程度、运行安全性、应用的灵活性、环保效益等方面都显示出了极强的竞争力。 适用于居民小区或单个建筑的低谷电供暖制冷设备与装置；适用于居民小区、单个建筑、单个公寓或单个房间供暖供热的不同规格和形式的设备与装置。
北京科技大学
2021-04-13
太阳能低温干燥果蔬技术
“太阳能低温干燥果蔬技术”利用自主开发的高效固体吸附剂，将吸附除湿、除湿制冷、低温干燥和太阳能集热技术进行系统集成。该方法能有效避免高温对果蔬营养成分的破坏，能很好的保持原新鲜果蔬的有效成分，原色、原味，复水性能好。
南京工业大学
2021-01-12