中试阶段/n利用多孔聚合物易于合成、密度低、比表面积高等特点，通过引入 吸附氢活性点，大幅度提高目前聚合物的储氢能力，从而满足氢能源动 力汽车的使用要求。获得高表面积（≥3000 m2/g）超交联多孔聚合物的 制备工艺，储氢性能达到 5.0 wt%，77 K@15 bar; 3.0 wt%, 77 K@ 1bar， 并实现在 20 MPa 下高效储氢，该储氢材料在同等条件下相比目前已实际 应用的储氢材料更安全；得到更低成本的储氢材料，实现成本控制在已 经实际应用的碳纤维材料 70%的水平；首次实现超

1 成果简介本成果的技术原理是：天然气与氢气按一定比例混合后，形成天然气与氢气的混合燃料（ Hydrogen enriched Compressed Natural Gas，简称 HCNG）。根据 HCNG 燃料的特点，内燃机选择“ HCNG 燃料进气道电控喷射+稀薄燃烧+氧化催化器”的技术方案，采用一系列专利技术对 HCNG 内燃机燃烧排放进行控制和优化，可实现 HCNG 内燃机的高效率和低排放。 上图 天然气掺氢（ HCNG）发动机 通过多年研究和关键技术攻关， 我们成功研发了超低排放、高效率的 HCNG 发动机。经国家汽车质量监督检验中心（襄樊）检测：掺氢 20%的 HCNG 发动机排放达到欧 V、并满足 EEV（环境友好型汽车）排放标准， HCNG 发动机当量燃料消耗率比原天然气发动机（排放达国 III）低 7%， 而动力性保持不变。以吴承康院士为组长的专家组对该成果鉴定为“国际先进水平”，国家能源局在全国优先推广该成果。该成果获 2011 年北京市科学技术一等奖。2 应用说明研发的 4 辆 12 米低地板 HCNG 城市客车在北京奥运会期间成功示范运行，运行情况良好，可靠性达到产品要求。 目前， 客车已在北京及贵州六盘水累计运行里程超过 20 万公里。 2014 年 3 月，扬州高邮市启动全球最大规模 HCNG 公交车示范项目。预计到 2014 年底，高邮市将有 50 辆 HCNG 公交车投入商业运行， 1 座 HCNG 加气站、 1 座 HCNG 燃料制备工厂建设并运行。3 效益分析HCNG 燃料公交车百公里气耗约为 45 标准立方米（价格为 4.4 元/标准立方米）， 12 米低地板柴油公交车百公里油耗约为 40 升（柴油价格为 7.6 元/升）。按公交车每天运行 220公里、每年运行 330 天计算，则每辆车每年可节省燃料费用 7.24 万元。每辆车每年可减少二氧化碳排放 400 吨、减少氮氧化物排放 3 吨。 我国 1000 多家焦化厂每年焦炉气产量相当于 9000 万吨石油（按燃料低热值计算）。HCNG 汽车燃料可以焦炉气为原料，即大幅提升了焦炉气的附加值，又降低了汽车排放。若我国 1%焦炉气作为车用 HCNG 的原料，车用 HCNG 燃料的年销售额达 70 亿元，利税愈20 亿元。4 合作方式转让或者联合推广。5 项目所属行业领域先进制造。

本团队先后承担了北京市自然科学基金项目二项、国家自然基金项目二项以及国际合作项目一项。针对氢燃料汽车的氢储存问题，目前研发出了新型镁基复合储氢材料，其储氢量（达 6.0wt.%以上）已经超过美国能源部所要求的储氢量指标（5.5wt.%），具备了实际应用价值。在全固态锂离子电池材料研究领域，本团队还与加拿大西安大略大学孙学良院士合作，开展新型全固态锂离子电池材料研究。目前通过界面改性显著提高了全固态锂离子电池的高倍率放电性能及寿命，相关成果发表在《ACS AppliedMaterials & Interfaces》等期刊上。一种高容量储氢材料；一种高容量长寿命全固态锂离子电池材料的改性技术。

该测试系统可实现手动/全自动高精度高压气体吸脱附过程中重要参数和曲线的测试。配有专用的 LabVIEW 测控软件，所使用的管路 1/4 寸钢管，带旋片式真空泵，加热装置为开式炉，样品管为 316 不锈钢，样品容量为 0-1g(Mg)。在镍氢电池，储氢材料，二氧化碳捕获，氚工程，页岩气，煤层气，催化剂，吸附制冷等领域有广阔的应用前景。

团队选择通过聚焦离子束加工和晶带轴明场成像技术（zone-axis diffraction contrast STEM）在扫描透射电镜下对空气和高压氢气环境下（40MPa）相同应力强度因子范围的低碳钢疲劳裂纹尖端附近的位错组织进行了观察，并对其种类、形态和特征尺寸进行了定性和定量分析。研究结果显示，氢气环境中的金属受到的破坏其实是从内部组织的变化开

特征 / 优点  采用通用电源低压运行，提高安全性  LED照明  提供如下: - 三堰组 - 三电极组 - 一套清晰的亚克力流动可视化模型 描述 Armfield氢气泡流动可视化系统结构紧凑，安装在台架上，独立安装，只需要注水并连接到主电源。它包括一个流动池，一个独立的电子控制台和一套全面清晰的亚克力流动可视化模型。流动罐的顶部由玻璃增强塑料(GRP)制造，以确保耐用性，并包含一个宽的、浅的工作部分，以及一个平坦的黑色亚克力床，用于流动可视化研究。一股水流以变速平稳地流过工作区段。这是通过使用独特的流体驱动单元，结合流动矫直器实现的。在卸料端设置一组堰条可改变工段的深度。该设备配备了许多亚克力模型，如机翼截面和不同直径的圆柱体。这些可以定位在工作区里，以显示这些形状周围的流动效果。用户定义的模型也可以使用。一个照明模块，放置在工作区的一侧的水中，在水面下产生一束宽光束，照亮氢气泡，以帮助可视化的流动模式。氢气泡是由位于水面下的铂/铱精细阴极线产生的，阴极线与水流方向垂直。金属丝保持绷紧由一个叉holder(供应在三个宽度)，并在需要的位置由三脚架与可调的支持。普通的自来水也可以产生氢气泡，但该装置也提供了格劳伯盐(硫酸钠)用于研究。电子控制台为流量罐提供所有必要的电气服务，并集成了氢气气泡发生器。所有工作参数都显示在液晶显示屏上。控制包括水泵，光源和氢气气泡发生器。通过调整阴极线的电流，可以改变氢气泡的大小。发电机通过改变电源电压来补偿回路电阻的变化，自动保持电流在要求的值。如果需要，发生器可以产生连续的气泡流。然而，为了辅助可视化和定量测量，气泡可以在一系列脉冲中“打开”和“关闭”，脉冲和空间是独立和连续可变的，在显示器上显示时间。   技术规格 脉冲发生器 0 到 4750ms (开和关阶段) 光源 48高强度发光二极管 3 x 电极 35mm, 50mm  75mm 宽 阴极类型 铂/铱 沉淀池容量 20升     1 套清晰的丙烯酸流动可视化模型在保护容器组成 2 x 直线导轨 (330mm 长) 2 x 直线导轨的间隔块 2 x 具有放射状末端的块 4 x Cylinders (6mm, 12mm, 18mm 和25mm 直径) 1 x 机翼部分 1 x端部为弧形的平板 2 x 矩形块 (70mm x 40mm x 20mm) 1 x 弯板 2 x 阶梯形支柱   总体尺寸 电子控制台 长 0.31m 宽 0.26m 高 0.10m 流槽 长         0.845m 宽 0.40m 高 0.225m (tank only) 包装和运输规格 体积 1.2m³ 毛重 150Kg

成果描述：用湿法稀磷酸制备磷酸二氢钾技术已完成5000 吨/年中试，现开始设计3万吨装置。湿法磷酸先与氯化钾反应，然后用萃取剂萃取盐酸，有机相经洗涤，用氨反萃得到氯化铵，水相经过滤、浓缩、结晶得到磷酸二氢钾。本技术的P2O5萃取率高，原料酸中80 %的P2O5进入到产品中。自动化程度高、产品质量好、可大规模工业化，适合大型磷肥企业，走肥盐结合道路。市场前景分析：磷酸二氢钾广泛应用于现代化工、农牧业、医药、食品、石油、造纸、日化等行业。目前国内磷酸二氢钾产品的年需求量约在100万吨上下，而出口量约15万吨，总需求量约在110万吨，从2008年至2012年平均23.45 %的高速增长率体现了其巨大市场前景。与同类成果相比的优势分析：产品磷酸二氢钾为无色四方晶体或白色结晶性粉末。KH2PO4含量为92 % - 98 %，相对密度2.338，熔点252.6 °C，易溶于水，1 %的磷酸二氢钾溶液的pH值为4.6。国际先进。

基于目前世界上亟需解决的环境污染和能源危机两大问题，开发一种同时净化环境与能源转化的装置将具有巨大的应用潜力。因此对于水体环境污染处理和清洁能源生产本课题组已开发出有效的技术——光电催化有机污染物降解协同产氢。开发了新型金属氧化物纳米管阵列异质结杂化光电催化体系,在电场诱导下，使光生电子与空穴分别于阴极和阳极氧化降解有机污染物与析氢，实现光电催化同步去污与制氢。通过增强纳米管阵列与基底相互作用，纳米管本体结晶度提高或单晶化，纳米管管壁表面形成异质结光催化杂化体系和导电碳基材料的修饰等途径，提高光生电子传输速率，促成电子与空穴有效分离，拓宽体系的光响应范围，提高光的吸收效率与量子效率。结合表征等手段及分析，阐明光电催化体系的构效关系，设计出高效、稳定的新型光电催化构筑应用于污水的资源化。通过两个反应过程的相互促进，不仅提高了光催化效率，而且符合变“废”为宝的绿色能源化学理念；构建了新型光催化反应器和高性能光电催化剂；发展了光电协同催化理论在同步去污-制氢反应中的应用。

重金属污染事故频发，使其成为全社会持续高度关注的环境热点问题之一。吸附法具有投资少、操作简单、选择性好、不产生二次污染等优点，是中低浓度重金属废水处理的常用方法。但在高盐废水中，吸附过程往往受到共存干扰离子的影响，传统吸附剂的吸附容量较低。针对这一矛盾，本论文开展磷酸氢锡系列无机新型高效吸附材料的开发和应用研究。关于磷酸氢锡吸附特性及机理研究，目前开展的很少。关于磷酸氢锡的固定化理论及应用等方面的研究也未见报道。 本论文以模拟水热合成法和液相沉淀法分别合成得到晶体磷酸氢锡、无定形磷酸氢锡，采用平衡吸附法分别研究了单离子、双离子和三离子体系中对水溶液中Pb(II)、Cu(II)和Zn(II)的吸附性能，考察了高盐介质对吸附性能的影响，综合运用XRD、SEM、TEM、FT-IR、TG、比表面积和孔隙率测定、电位滴定等技术手段研究了两种材料的结构和表面化学特征，揭示了磷酸氢锡材料吸附重金属离子的机理。另分别采用三种主要成分均为SiO_2的材料负载无定形磷酸氢锡，考察了这些固定化材料在模拟海水中的吸附性能。

针对可再生能源发电系统中面临的峰谷负荷差大，弃风弃水严重的问题，提出了循环氧空位储氢技术，以该技术为核心单元，耦合了电解水制氢和燃料电池发电两项技术，有效的实现了氢-电两种能量载体的相互转换，实现了常压条件下基于廉价铁基材料的高效储氢，解决了电能难以大规模安全廉价存储的问题。经第三方检测认定：材料储氢密度可达4wt%以上，系统储能效率大于40%，储氢材料制备成本约15万元/吨。