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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
车用燃料电池喷射式氢气再循环泵研发
氢气再循环泵是氢燃料电池系统中的关键部件之一，主要有两种技术路线：电机驱动机械式氢气再循环泵（机械泵）和喷射式氢气再循环泵（喷射泵）。目前国内均无成熟产品，机械泵主要依赖进口，然而该类产品存在大流量下升压能力差、结冰堵转、故障率高等缺点。喷射泵利用氢罐自身压力运行，可完全克服机械泵的缺点，且无需电机驱动、无运动部件，完全避免了由电机带来的能耗、密封、防爆、减振及降噪等致命缺陷，是氢气再循环泵的变革性技术和终极解决方案。本项目综合运用多喷嘴引射新器件、多相适应新技术、全局优化新方法，研发安全、可靠、高效、无源的喷射式氢循环系统，以期解决燃料电池氢循环密封难、能耗高、寿命短等痛点，推动行业进步。
山东大学
2021-05-11
一种基于偏心距优化的正交车铣宽行加工方法
本发明公布了一种正交车铣宽行加工方法，包括：（1）分别初始化刀触轨迹序号和其 u 向坐标；（2）获得刀触轨迹；（3）将刀触轨迹离散成为多个采样点，计算其优化加工行宽，并确定在此行宽下各个采样点对应的偏心距取值，并构建两者的函数关系；（4）将刀触轨迹离散成为多个刀触点，获得各刀触点对应的偏心距，进而获得刀触轨迹对应的加工轨迹；（5）根据该刀触轨迹和对应于该条刀触轨迹的优化加工行宽，确定下条刀触轨迹；（6）重复步骤（2）-（5）即可获得下条刀位轨迹和下一条刀触轨迹，循环执行直至产生的刀位轨迹遍历整张曲面。本发明通过对加工过程中偏心距的优化选择，增大了切削行宽，实现了加工轨迹衔接处残留高度的均匀分布。
华中科技大学
2021-04-11
JXPC系列汽轮发电机组检修盘车
成果概况 JXPC系列汽轮发电机检修盘车用于汽轮发电机组在安装、检修过程中盘动转子轴系，以完成对轮找中心、滚压气封、测量动静间隙等工序。该检修盘车主要由电动机、主传动系、摆动箱和电器控制箱等主要部分组成。安装在汽轮发电机组轴系大齿轮的一侧，利用气缸盖联接螺栓固定在下缸体中分面上。摆动箱可以绕盘车主轴来回摆动，保证盘车驱动齿轮很方便地与汽轮发电机组轴系的大齿轮进入或脱开啮合。检修盘车处于脱开啮合状态时，发电机转子可以自由吊入或吊出机组缸体。 主要特点 该项目成果产品已经在125MW、200MW、300MW、330MW等多台进口国产机组上推广使用。实践表明：该装置结构新颖、体积小、重量轻、操作简单，安全可靠。适用于600MW及以下各种规格的汽轮发电机组。 技术参数 参数 型号动力参数转速rph重量Kg适用机组容量Mw电压V功率KwJXPC1253802.239.5220125～150JXPC2003803.040.2260200～250JXPC3003804.043.2500300JXPC3503804.045.0500350JXPC6003807.545.0600600市场前景 该项目成果主要用于汽轮发电机组，大型多轴段设备在安装和检修过程中盘动转子用。一方面可以大大缓解机组大修过程中“抢行车”得矛盾，另一方面可以大大提高对轮找中心、滚压气封、测量动静间隙等工序的工作效率。以300MW火力发电机组因使用该测量仪器缩短检修工期2天计算，可多发电1440万度。据了解，全国火力发电厂有数百上千家，因此，该项目产品的社会经济效益巨大，市场前景广阔。
南京工程学院
2021-04-13
DG34C 型消防车中置式水泵振动控制研究
针对 DG34C 消防车水泵流量在 55-67L/S 范围时（不同工况下，振动的流量范围略有变化），水泵进出水管、谁带出现明显振动现象进行研究，设计经济的、有效的改进方案（不允许更换水泵、水带），使该消防车水泵在流量（ 0-67L/S）的各工况下，满足 GB7956规定的四小时连续该工作时间试验，水袋无损坏，并且水泵稳定工作时，水带与地面无周期性滑动摩擦。以 DG34C 型消防车为研究对象，研究车载中置式消防水泵在不同压力、流量工况下，水泵进/出水管及车架振动情况，分析振动源和车辆车架
江苏大学
2021-04-14
一种老年人用的便携式购物车
本实用新型公开了一种老年人用的便携式购物车，包括购物车主体、第一侧板、手扶杆、支撑块、GPS定位器和支撑腿，所述购物车主体上设置有放置箱，且放置箱的两侧均与条形放置袋相连接，所述第一侧板设置在放置箱的外侧，所述手扶杆设置在支撑杆的顶端，且支撑杆通过转动轴承设置在放置箱的两侧，所述支撑块设置在第一侧板的底端，所述GPS定位器镶嵌在放置箱的底板内，所述支撑腿设置在第二侧板上，且第二侧板与固定卡环相连接，所述第二侧板设置在放置箱的内侧。该老年人用的便携式购物车，在购物车主体上设置有放置箱，起到放置购买物品
安徽建筑大学
2021-01-12
JXPC 系列汽轮发电机组检修盘车
成果概况 JXPC 系列汽轮发电机检修盘车用于汽轮发电机组在安装、检修过程中盘动转子轴系，以 完成对轮找中心、滚压气封、测量动静间隙等工序。该检修盘车主要由电动机、主传动系、 摆动箱和电器控制箱等主要部分组成。安装在汽轮发电机组轴系大齿轮的一侧，利用气缸盖 联接螺栓固定在下缸体中分面上。摆动箱可以绕盘车主轴来回摆动，保证盘车驱动齿轮很方 便地与汽轮发电机组轴系的大齿轮进入或脱开啮合。检修盘车处于脱开啮合状态时，发电机 转子可以自由吊入或吊出机组缸体。 主要特点 该项目成果产品已经在 125MW、200MW、300MW、330MW 等多台进口国产机组上推广使用。 实践表明：该装置结构新颖、体积小、重量轻、操作简单，安全可靠。适用于 600MW 及以下 各种规格的汽轮发电机组。 技术参数 参数 动力参数 型号 电压 V 功率 Kw 转速 rph 重量 Kg 适用机组容量 Mw JXPC125 380 2.2 39.5 220 125～150 JXPC200 380 3.0 40.2 260 200～250 JXPC300 380 4.0 43.2 500 300 JXPC350 380 4.0 45.0 500 350 JXPC600 380 7.5 45.0 600 600 市场前景 该项目成果主要用于汽轮发电机组，大型多轴段设备在安装和检修过程中盘动转子用。 一方面可以大大缓解机组大修过程中“抢行车”得矛盾，另一方面可以大大提高对轮找中 心、滚压气封、测量动静间隙等工序的工作效率。以 300MW 火力发电机组因使用该测量仪器 缩短检修工期 2 天计算，可多发电 1440 万度。据了解，全国火力发电厂有数百上千家，因 此，该项目产品的社会经济效益巨大，市场前景广阔。
南京工程学院
2021-04-13
基于时空多尺度联合学习模型的能源需求预测技术
本项目提出了将时间维度与空间维度相结合的多尺度综合能源需求分析与预测模型，设计并实现了一种面向智慧城市的综合能源需求分析与预测的方法，提升能源供应规划和营销策略的优化与决策支持。
南开大学
2021-02-01