近日，清华大学化学系王定胜教授、李亚栋院士领导的课题组在甲酸电氧化领域取得突破，相关工作以“负载在氮掺杂碳上的单原子Rh：一种甲酸氧化的电催化剂”（Single-atom Rh/N-doped carbon electrocatalyst for formic acid oxidation）为题在《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）发表。 燃料电池是一种理想的能量来源，它可以以环境友好的方式将化学能转换为电能。氢氧燃料电池作为航空飞船的主要燃料，在上世纪80年代就已经得到了发展，近年来氢氧燃料电池在汽车上的应用也有了突飞猛进的提高。然而氢氧燃料电池需要用体积大且危险的高压氢气作为其燃料，这限制了氢氧燃料电池的发展。而直接甲酸燃料电池(DFAFCs)由于其体积小，毒性小，nafion@膜的穿透率低等优点，被认为是未来便携式电子设备最有前途的电源之一。在之前的研究中，负载型纳米级钯和铂通常被认为是DFAFCs的阳极反应甲酸电氧化（FOR）中最有效的催化剂，并得到了深入的研究。然而，由于FOR催化剂质量活性较低和一氧化碳抗毒性较差， DFAFCs阳极材料的发展达到了一个瓶颈，极大地阻碍了其应用。 SA-Rh/CN的合成路径示意图及其表征 在本工作中，研究人员使用主-客体合成策略成功地合成负载原子分散Rh的氮掺杂碳催化剂(SA-Rh/CN)，发现尽管Rh纳米颗粒对甲酸氧化活性很低，但是SA-Rh/CN却具有极好的电催化性能。与最先进的催化剂Pd/C和Pt/C相比，SA-Rh/CN的质量活性分别提高了28倍和67倍。有趣的是，在CO剥离实验中，我们发现虽然纳米级Rh催化剂对CO毒性十分敏感，但是SA-Rh/CN很难吸附CO并且可以在很低的电压下氧化CO，这说明SA-Rh/CN对CO毒化几乎免疫。经过长期反应的测试后，SA-Rh/CN中的Rh原子具有抗烧结的能力，并因此在30000s的CA测试或者20000圈ADT测试后活性几乎没有改变。在组装电池的实验中，SA-Rh/CN的质量比能量密度在不同温度下分别是商业钯碳催化剂的8.8倍（30oC），14.8倍（60oC）和14.1倍（80oC）,这也说明了SA-Rh/CN在DFAFCs的应用中具有很高的潜力。最后，研究者用密度泛函理论（DFT）计算了Rh单原子甲酸氧化的机理。研究者发现在SA-Rh/CN上，甲酸根路线更为有利。和Rh纳米颗粒具有较低的CO吸附能垒不一样，SA-Rh/CN上的Rh单原子吸附CO能垒较高，以及与CO的相对不利的结合，使SA-Rh/CN具有极高的CO抗毒性。 这一发现将传统的甲酸电氧化催化剂的质量比活性提高了一个数量级，并且很好地解决了传统纳米催化剂的CO毒化问题。该发现有助于在燃料电池领域取得突破，并有望应用于便携式电子设备上。 本论文的通讯作者是王定胜教授、李亚栋院士，清华大学博士后熊禹是本文的第一作者。本研究受到国家自然科学基金委和科技部的经费资助。 论文链接： https://www.nature.com/articles/s41565-020-0665-x

针对长大反坡隧洞高压富水特点，创建了大涌水量排水系统，构建了大埋深高渗压隧洞涌水BP网络预测模型，能够准确快速预测出隧洞涌水量。提出了区间统计平均能量释放率和微震监测相结合的岩爆预测方法。建立了硬岩损伤模型，对大涌水隧洞围岩力学行为进行了有效分析。成果对水电站和隧道及地下铁道建设提供了重要技术支持。 2013年度吉林省科技进步二等奖（第五单位） 获奖人：王海良

根据《中国药典》规定，注射用水必须采用蒸馏法进行生产，早期的蒸馏手段都是单效蒸发，假设以工业蒸汽为热源，理论上生产一吨蒸馏水需要消耗一吨蒸汽。目前普遍采用多效蒸发的手段生产注射用水，理论上讲，生产一吨蒸馏水的生蒸汽消耗量为效数的倒数，比如六效蒸发的理论蒸汽消耗量是 167 公斤，实际消耗量约为 220～230 公斤，目前制药用水普遍采用 4～7 效蒸发装置进行生产。理论上讲，增加效数会减少能量消耗，但效数超过 7 时，系统构成极为复杂、热力匹配非常困难，并且受到蒸汽热源压力制约。近年来，国外出现了基于蒸汽再压缩热泵技术（MVR）的热泵蒸发纯水机，也称热压式蒸馏水机产品，该系统本质上相当于单效蒸发，利用压缩机将二次蒸汽加压升温后送入热源侧，将二次蒸汽的冷凝热释放给待蒸发的水，依此循环往复维持系统工作。理论上讲该系统只需输入少量的压缩机机械功便可维持运行，相比于六效蒸发系统大约可产生 30%的节能效益。 

（专利号：ZL 201410545691.3） 简介：本发明公开了一种偶氮类铜配合物水氧化催化剂，属于化学催化剂技术领域。该水氧化催化剂为1‑(2‑吡啶偶氮)‑2‑萘酚(PAN)铜(Ⅱ)配合物，其为1‑(2‑吡啶偶氮)‑2‑萘酚与Cu2+配位形成的五配位化合物，含一个三氟甲基磺酸根配位，分子量为477.97。本发明合成的1‑(2‑吡啶偶氮)‑2‑萘酚(PAN)铜(Ⅱ)配合物水氧化催化剂，其结构稳定、价格低廉。该催化剂在催化水氧化制备氧气的反应中效果良好，且在不同溶剂体系中，均具有良好的催化效果。

高校科技成果尽在科转云

超临界水氧化技术（Supercritical Water Oxidation，简称SCWO）是利用水在超临界状态下所具有的特殊性质，使氧化剂和有机物完全溶解在超临界水中并发生均相氧化反应，迅速、彻底地将有机物转化成无害化的CO2、N2、H2O等小分子化合物。与其它传统处理技术相比，超临界水氧化技术具有以下优势：有机物去除率可达99.9%以上；有机物质量浓度达到2%以上时，系统能够实现自热；反应空间密闭，不带来二次污染；反应时间短，设备结构简单，占地面积小。 2011年，我国印染废水的年排放量达到19.26亿吨，待处理的印染污染物量巨大，处理量500t/d的SCWO设备将需要100万套，富余热量可用来加热饱和蒸汽，年蒸汽收益可达到720亿元/a；反应后的出水可100%回用，年回用水收益约16亿元/a；节省污泥处置补贴6.9亿元/a。  SCWO处理印染污染物，可在几分钟内达到99.9%以上的去除率，无二次污染，有效地解决印染行业污染物处理难题，实现资源循环利用，促进印染行业的可持续发展。

中国矿业大学长期进行煤矿冲击矿压灾害监测与治理研究。针对目前煤矿坚硬顶板区域冲击危险性预测及治理、煤柱区冲击危险的预测与治理等关键技术问题，以岩层运动与围岩应力场为基础，研究煤岩体强度弱化减冲理论，巷道围岩的强弱强结构效应，形成以综合指数法、矿震法、电磁辐射法和钻屑法为一体的冲击矿压矿震预测预报技术，以松散煤岩体为主的治理技术，以柔性蓄能为主的防冲支架与支护技术，从而建立煤矿冲击矿压防治理论与技术体系。研究成果位居世界先进水平。 （1）深入研究了煤层型冲击矿压发生的机理，提出了煤岩体弹塑脆性模型，建立了煤岩破坏的流变冲击模型和较为统一的冲击危险前兆信息识别模型。 （2）解释了煤岩体冲击破坏的脆性冲击和延时冲击现象，提出了煤岩冲击破坏的危险性评价方法和冲击矿压预测预报的电磁辐射监测技术，率先采用电磁辐射技术成功地预测冲击矿压危险，建立了相应的预测准则和技术。形成以综合指数法、矿震法、电磁辐射法和钻屑法为一体的冲击矿压矿震预测预报技术。 （3）建立了煤岩强度弱化减冲理论，巷道围岩的强弱强结构效应，设计试验了柔性防冲支架并在现场得到了试验应用，形成了独特的冲击矿压发生机理、电磁辐射仪器预测、松散煤岩体治理技术以及柔性防冲支架的整套理论与技术体系。

已有样品/n该成果主要由污水前端调节与基质处理技术、绿狐尾藻湿地生态治理技术、绿狐尾藻湿地和生物质利用技术及尾端潜流渗滤强化处理技术4项核心技术组成，可有效处理养殖废水、生活污水和农田排水、富营养化水体等不同以氮磷污染为主的污水。其对COD、氮磷去除率：养殖废水生态治理为97~99%，生活污水和农田排水为60~80%，富营养化水体为40~60%，治理效果与现行的工程治理模式相当。该成果创新性强，总体居于同类研究国际先进水平，其中在规模化养殖废水、农田排水和农村生活污水、富营养化水体的生态治理领域处于

目前我国的城镇水环境普遍存在污染源强高居不下，水体污染严重；自净能 力严重不足；生态环境变差，生态服务功能丧失等问题。本项目由江南大学邹华教授主持完成针对城镇水环境（河流，小型湖泊，景观水体等）的污染和治理现状，研发、集成了以修复受污染水环境的自然生态为目标的综合治理关键技术。 项目通过对城镇水环境的外源污染控制，水质改善和生态重建技术开展研发、集成和应用推广。

城市黑臭水体给群众带来极差的感官体验，严重影响城市形象。城市黑臭河道的治理工作已得到政府部门高度重视（国务院“水十条”、住建部《城市黑臭水体整治工作指南》）。 城市黑臭水体一般位于老居民区、早期拆迁安居房等区域，雨污分流、 污水收集等扩建改造工程难度和政府财政资金压力较大。 项目所开发的微生物治理技术，3-5 天即可消除河道黑臭现象，逐步净 化水体，恢复河道健康状态。使用时，只需向黑臭水体直接泼洒微生态制剂即可，无需曝气、无需种植水生植物或者放养螺蛳、鱼类等水生动物。该技术已在多地进行实地应用，水质数据符合住建部要求，治理效果令人满意。治理成本下降至 30 元/m3水体•年以下。