其他成果/n本实用新型公开了一种车载含水乙醇低温重整制氢应用系统，其原理是利用汽车发动机余热将含水乙醇经过两级催化重整为富氢气体，再将富氢气体通入汽车发动机与燃油进行混合燃烧。本实用新型利用两级蜂窝钛网结构能够产生较大的催化剂接触表面积，有利于重整制氢装置的小型化，使车载在线产氢的目的成为可能；两级催化的结构实现了催化剂的相互协同作用，解决了单一催化剂形成积碳、烧结等问题造成的乙醇转化效率和氢气选择性较低等问题，提高了催化剂的使用寿命。本实用新型利用了汽车尾气余热解决乙醇直接应用在发动机上存在的问题以及提高化石燃料的燃烧效率，降低有害物质的排放量。

氢气是化工生产中加氢反应的必要气源，由于原料来源的不同、氢气纯度要求不同，制氢装置的投资规模及氢气生产成本相差很大。工业上制氢方法有烃类蒸汽转化法、电解水法等。烃类蒸汽转化制氢适合用于氢气用量大、规模装置大的场合，其能耗及单位氢气的生产成本较低；电解水则适合用于氢气用量较小的场合，其装置规模小，但能耗及氢气的生产成本较高，对于中等规模氢气用量的场合，人们一直致力于寻求新的制氢原料。随着甲醇合成技术的改进，目前世界上工业甲醇的产量不断提高，价格也比较低廉，利用甲醇水蒸汽转化制氢，具有装置规模小、氢气生产成本低、原料来源稳定等优点，自八十年代后期逐渐受到人们的重视。现该技术已成为工业成熟技术，国内已有部分精细化工厂陆续采用。南京工业大学吸附技术研究所最近开发出新型节能型工艺，大大降低了甲醇制氢过程的能量消耗，具有显著的经济效益，已在多家生产单位采用。该工艺具有以下特点：1.选用的甲醇催化剂单程转化率>99%，使用温度260℃，压力从常压到3.0MPa皆可。该催化剂的性能经实验室评价为国内领先水平，且在工业装置运行三年以上。2.采用本所研究开发的CO高效吸附剂，使得产品氢气中的CO含量小于1ppm，氢气纯度可以达到99.99%以上，同时氢气回收率高（大于90%），比国内同类型的装置提高10个百分点，因此甲醇消耗低，氢气成本大大降低，经济效益显著。

利用一束高强能量的飞秒中红外光激发反应体系里催化剂的一个振动，然后用另外一束超宽频的飞秒光探测这个振动的激发对反应物上所有振动频率的影响。通过扫描激发频率，催化剂上的任意振动激发对反应物的振动频率的影响就被直接测量下来。利用简单的物理原理，这种振动的相关性可被定量地转换成化学键与化学键之间的夹角，进而转换成催化剂与反应物结合成的反应中间体的三维结构。

在利用太阳能分解水制取氢气的催化剂研究上取得新进展。该研究工作借鉴自然界光合作用，在多个光敏中心多个催化中心产氢器件构筑的基础上，进一步将其植入到金属有机框架材料中，模拟自然界酶催化环境中质子和电子的传输与转移，在有效规避分子基催化剂稳定性差的同时，极大地提高了光催化产氢性能，为人工模拟光催化剂的设计和构筑提供了新的思路。 人工模拟光合作用，利用太阳能在催化剂作用下分解水制取氢气，是实现将太阳能转化为清洁的化学能，解决人类社会面临的能源危机和环境污染问题的理想途径。在早期，我校化学学院苏成勇教授和石建英副教授研究团队发展了空间上相互独立、功能上相互等价，集合8个光敏金属有机钌中心和6个催化Pd2+中心于一体的金属-有机分子笼产氢器件[Pd6(RuL3)8]28+(MOC-16)，在单一分子笼内构筑出多个相互独立的能量传递和电子转移通道，获得了高达380 μmol h-1的初始产氢速率和635的TON(48h) [Nature Communications, 2016, 7: 13169]。虽然金属有机分子笼提高了分子基催化剂的产氢性能，但光照条件下的稳定性仍然是制约其进一步应用的决定因素。       最近，我校化学学院苏成勇教授和石建英副教授研究团队又基于配位组装策略实现了Au25(SG)18纳米簇在金属有机ZIF-8主体框架内部和外表面的可控组装[Advanced Materials, 2018, 30,1704576]。采用相似策略，他们将MOC-16植入到ZIF-8主体内，进一步将ZIF-8转化为Znx(MeIm)x(CO3)x (CZIF)，获得了MOC-16@CZIF催化剂。

该反应器可在较低工作温度下实现甲醇高效重整制氢，在275oC下可以实现94%以上的甲醇转化率，重整气中H2含量为74%，CO2含量为25%，CO含量为1%。经过36小时连续测试后性能稳定。单片反应器输出功率约12W。该反应器可与蒸发器进行集成，用于为小型便携式燃料电池堆栈供燃料气。相关研究结果已发表SCI论文两篇，所申请发明专利处于实质审查阶段。成熟度：已有样品技术创新类型：改革创新期望技术合作方式：技术入股

1 成果简介作为一种清洁、高效的能量转换装置， 燃料电池是各种电化学电池体系中的理论比能量“ 绝对冠军”， 而且功率密度高、电流密度大， 是最先进的能量转换技术之一。燃料电池在发电过程中，除了提供电能以外，还会产生废热。所以传统燃料电池电堆中，单片燃料电池之间通常设有冷却板，需要采用大流量的空气或者冷却水来为燃料电池散热。而燃料电池工作时需要氢气作为燃料，如果以储氢合金作为氢源，则储氢合金在释放氢气时会吸收热量。 本成果将燃料电池与储氢单元进行结构的耦合，可利用储氢合金来部分吸收燃料电池发电时产生的废热，既解决了燃料电池水管理和热管理的难题，又能解决储氢单元放氢稳定性的问题，还能降低燃料电池系统寄生功率，提高系统的功率密度和能量密度。表 1 中列出了耦合型燃料电池的性能参数。本成果耦合型质子交换膜燃料电池解决了质子交换膜燃料电池的水热管理问题，能够使燃料电池系统结构更加紧凑，能量密度和功率密度更高。 上图 耦合燃料电池的内部结构及外部结构图2 应用说明经过近十年来的电动汽车、分布式电站、电源等领域的广泛示范应用（燃料电池已经在航天、军事上得到应用，燃料电池家用电源已经在日本产业化），质子交换膜燃料电池技术的成熟度已经逐渐被用户所接受。目前，其商业化主要问题是价格较高（采用进口材料成本昂贵），而本项目利用国产原材料制备燃料电池电源，燃料电池材料供应不仅有安全保障，而且还有低成本优势，可望克服燃料电池高成本的商业化障碍。3 效益分析由于目前国内外尚无同类产品，而且各行各业对新型电源的需求比较迫切，因此本成果具有较大的推广空间。 如批量生产， 本电源价格每台约 1500 元/千瓦。 来自政府的资金补助以及军事、工业、新能源等应用领域的直接采购是使燃料电池电源商业化逐渐兴盛的主因。据美国市场研究机构 Pike Research 估计， 2016 年市场上的主力燃料电池产品功率将在 100W~2kW 之间，用于替代部分铅酸电池和柴汽油发电机，主要应用于船舶、 专用车、无人载具、 战场支持系统、 备用电源、 应急电源等。

陕西能源职业技术学院是一所由陕西省人民政府举办的全日制普通高等职业院校，其前身创建于1953年。2001年，经陕西省人民政府批准，由原国家级重点中专陕西煤炭工业学校、省部级重点中专西安煤炭卫生学校和陕西煤炭职工大学合并组建陕西能源职业技术学院，隶属于陕西省煤炭生产安全监督管理局，2011年划转陕西省教育厅管理。 学院本部位于咸阳市文林路29号，辖设临潼医学校区和西安培训中心，设有资源与测绘工程学院、建筑工程学院、机电与信息工程学院、化学工程学院、护理学院、医学院、经济管理学院、继续教育学院等8个二级学院，其中机电与信息工程学院是陕西省省级高等学校创新创业教育改革试点院(系)。开设专业43个，其中中央财政支持的高等职业学校提升专业服务产业发展能力项目建设专业1个、国家骨干建设专业6个、首批全国职业院校健康服务类示范专业点1个、省级一流专业2个、省级一流培育专业4个、省级重点建设专业8个、省级示范院校建设专业及专业群4个、省级专业综合改革试点专业3个。教学实验实训基地(室)覆盖全专业，其中国家级实训基地2个、陕西省省级示范性实训基地3个。教学资源库和共享在线课程资源丰富，现有省级高等职业教育专业教学资源库建设专业1个，在线资源共享课程108门。 全日制普通在校学生12000余人。资产总值4.49亿元，固定资产3.17亿元，教学仪器设备总值7656.63万元。建有教室232间，实验实训室149个，校外实训基地217个。现有图书馆藏512784册，电子图书35944G，总建筑面积21.76万平方米。 学院师资力量雄厚,现有专任教师480人，正高职称26人、副高职称118人，具有博士、硕士学位218人，入选省级以上人才计划教师14人，其中全国优秀教师1人，全国先进教育工作者2人，省级教学名师5人，职教名师2人，省级教学团队3个，咸阳市有突出贡献专家4人，咸阳市煤炭科技创新先进个人1人。院级教学名师和专业带头人共55人、中青年骨干教师67人、“双师素质”教师253人、兼职教师238人。 学院充分利用优质职业教育资源，加强与政府、企业、医院之间的合作，培养高素质技能型人才，与陕西省煤炭生产安全监督管理局、咸阳市科技局、咸阳市煤炭工业局等地方政府机关建立校地合作关系;与陕煤集团、武汉美斯坦福信息技术有限公司、西诺医疗器械有限公司、中德合资尤根牙科医疗(北京)有限公司、江苏泰州扬子江药业集团等企业建立校企合作关系，其中与武汉美斯坦福信息技术有限公司共同开展混合所有制办学探索，成为陕西省高校混合所有制办学典型，现稳步开展现代学徒制试点;与张家港市第六人民医院、西安大兴医院、陕西富平医院、陕西省康复医院等单位建立校院合作关系，其中与张家港市第六人民医院共同建立了现代学徒制试点，成为教育部现代学徒制试点项目。 学院高度重视国际交流与合作，与日本能源培训中心、澳大利亚蓝龙公司开展了能源类专业人才培训合作;与冰岛国合作建立咸阳地热培训中心;与加拿大维尼尔学院、加拿大哈利法克斯语言学院、德国爱科特教育集团国际教育学院、德意志联邦黑森马尔堡手工业协会、奥地利布尔根兰应用技术大学、德国国际教育学院、新西兰林肯大学、新西兰商学院等达成了合作意向，与部分院校签订了合作协议;是中德职教联盟陕西省唯一的副理事长单位。 学院发挥办学特色优势，毕业生实行“双证书”制度，设有国家职业技能鉴定、全国计算机等级考试、全国英语等级考试、全国信息化工程师应用水平考试、中国职业技术教育学会设计创意教学等职业资格培训与考试认证机构。学院被陕西省科技局批准为“陕西众创空间孵化基地”;受咸阳市政府委托，学院牵头成立了咸阳能源化工职业教育集团;学院被咸阳市人社局批准为“咸阳创业培训定点机构”;发挥教育辐射作用，学院“模拟矿井”、“地质陈列室”、 “生命科学馆”被咸阳市政府设为咸阳市青少年科普教育基地。 学院坚持以服务为宗旨、以就业为导向、走工学结合的特色发展道路，坚持“质量立院、人才强院、特色铸院、创新兴院、依法治院”的办学理念，坚持全日制教育、继续教育、安全培训等多层次、多形式的职业教育办学格局。60多年的办学历史，积淀了深厚的校园文化精神，形成了“下得去，用得上，留得住”的人才素质品牌和拼搏奉献、求实创新的“太阳石”精神。2008年，学院以优秀等级通过教育部高职高专院校人才培养工作水平评估;2015年，被省教育厅确定为省级示范性高职院校;2016年，被省教育厅确定为国家优质专科高等职业院校建设单位。先后荣获全国煤炭工业先进单位、陕西省职业技术教育先进单位、陕西省职业教育毕业生就业先进单位、陕西省教育系统先进单位、陕西省“平安校园”等称号。 当前，学院紧紧抓住国家和陕西省实施“四个一流”战略的难得机遇，贯彻落实《高等职业教育创新行动计划》，加强内涵建设，推进改革创新，承前启后，扎实工作，不断追赶超越，为建设国家优质高职院校而努力奋斗。