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常温常压水相电催化合成氨的研究
合成氨工业对国民经济与社会发展具有举足轻重的作用。目前，每年全球氨产量已超过亿吨，其中大部分用于农业生产以解决粮食与温饱问题，其它部分用作重要的工业原料。此外，氨还具有含氢量高（质量比达17.6%）、易液化等优点，有望成为重要的清洁储氢与储能材料，具有广阔的应用前景。然而，由于氮气分子非常稳定且难以活化，温和条件下合成氨反应难以迅速进行。工业上广泛采用的Haber-Bosch方法通过高温高压（300–500摄氏度，100–200个大气压）等苛刻条件来促使高纯氢气和氮气在铁基催化剂表面进行反应生成氨，其能量和氢气都来自于化石燃料（如甲烷等），表现出高能耗、高化石燃料消耗和高二氧化碳排放等缺点。合成氨工业消耗全球每年3–5%的甲烷与1–2%的能源供给，并产生1.6%的二氧化碳排放。寻找合适的绿色替代方案，在温和条件下实现高效、低能耗、低排放合成氨，成为亟待解决的科学挑战。 电催化氮还原反应（总反应为N2 + 3H2O 2NH3 + 1.5O2）提供了一种可持续合成氨的新路径。该反应在常温常压下即可进行，以大量易得的水与氮气（空气）作为反应原料，以可持续能源（太阳能，风能等）产生的电能作为能量来源，即可实现“零排放”合成氨。因此，不论是作为传统Haber-Bosch方法的潜在替代者还是作为新型清洁能源体系的重要组成部分，电化学合成氨技术都具有极大的发展潜力与广阔的应用前景。 然而，电化学合成氨技术仍面临重大挑战，其发展严重受制于现有催化剂非常低下的选择性与活性。若要将该技术实用化，就必须同时大幅提升催化剂的选择性与活性。然而，现有研究经验与理论表明，该反应催化剂普遍面临严重的“选择性-活性”两难问题：具有理论高活性的催化剂通常会导致激烈的析氢副反应，从而表现出低的反应选择性；而可能具有高选择性的催化剂对氮的吸附又过强，导致产物难以脱附，表现出过低的反应活性。因此，为取得电催化合成氨研究进展，大幅提高催化剂的选择性与活性，就必须突破现有理论，发展新型催化剂与催化体系。
北京大学
2021-04-11
热致水凝胶型内镜粘膜下剥离术用流体垫
“热致水凝胶（ThermogelTM）”是一种新型医用可注射、可植入、可降解的环境响应型的医用水凝胶，其化学组成为一类聚酯（PLGA）-聚醚（PEG）的嵌段共聚物的水溶液，具有常温溶胶/体温凝胶的反向物理成胶特性。该物理特性使得水凝胶具有注射后原位成胶、无原位化学反应、成胶温度可调控（常规25-400C）、体内维持时间可调控（常规2-8周），方便包载各种药物与活性因子，最终可降解代谢无毒害等性能优势。该材料既可作为医疗器械产品运用于手术辅助注射、医疗美容等领域，也可作为药物缓释制剂的药用辅料，以及用于再生医学相关材料等，是一个具有广泛应用前景的材料技术平台。该医用水凝胶的组分均已被国家食药监局（CFDA）批准过用于医疗器械、药辅材料，但将这些组分共价连接后的具有上述新性能的凝胶材料尚未被注册应用，故该项目产业化如若成功，将具有开创性的影响力。
复旦大学
2021-04-10
一种溢流式分体空调冷凝水热回收装置
本实用新型公开了一种溢流式分体空调冷凝水热回收装置，包括冷凝水管、冷凝水溢流盘、冷凝水集水盘和排水管，冷凝水溢流盘卡扣在冷凝器上部，通过冷凝水管与空调室内机相连，接收夏季空调室内机产生的冷凝水，并将冷凝水均匀分布或形成三面水幕或形成密集水滴与冷凝器进行热交换；在冷凝器下部设有冷凝水集水盘，该集水盘收集多余的冷凝水并通过排水管将其统一收集处理。本实用新型构造简单安装方便，充分利用空调冷凝水辅助冷却冷凝器，有效地回收了冷凝水废热，节能省电，提高空调能效比，有一定的环境效益和经济效益。
安徽建筑大学
2021-01-12
非热等离子体协同催化净化室内空气技术
非热等离子体协同催化作为室内空气净化技术的核心，其原理是借助高压放电产生的氧化性粒子杀灭微生物，部分氧化降解有机污染物，并去除空气中的细颗粒物。催化剂则起到强化氧化性粒子与空气中污染物或部分氧化产物之间的作用，从而高效、彻底去除空气中的污染物，并实现放电副产物的催化净化。 根据应用场所的空气温、湿度和污染物特性，通过非热等离子体协同催化与吸附、过滤功能单元的有机组合，一方面可实现室内空气所含有机污染物（甲醛和苯系物等）、生物性污染物（细菌和真菌等）和细颗粒物的同步高效净化。另一方面，可确保净化处理的低造价、低运行费用、低运行噪声、无二次污染，便于维护和长使用寿命。基于该技术，既可构成独立式室内空气净化器，也可作为空调系统的一个单元，出现在净化型空调机组之中。 围绕本技术已申请专利4项，其中，授权1项。
北京航空航天大学
2021-04-13
电生物质共转化为合成天然气工艺
针对我国严重弃水问题，提出将冗余水电就地转化为易保存和运输的清洁能源天然气的整体工艺，冗余水电电解水产生氢气，生物质气化提供碳源，制备甲烷化催化剂，氢气和合成气在高效催化剂作用下，在特殊设计的流化床反应器中反应生成天然气，实现水电和天然气系统的交叉互补运行，提供能源优势互补新途径。建成了一套电转气小型示范装置，运行结果表明：催化剂活性高、性能稳定，甲烷选择性>99.9%，转化率可达100%。
东南大学
2021-04-11
白酒丢糟及农产秸杆的生物质能转化研究
成果描述：本项目通过对白酒丢糟、秸秆废弃物的有效降解利用，进行了特定性状微生物育种研究，开发了白酒丢糟和农产秸秆从降解糖化到无灭菌连续酒精发酵的工艺路线，提出了农产秸秆和酿酒蒸馏废水混合物高效沼气发酵工艺，实现白酒丢糟及秸秆废弃物向燃料酒精、沼气等可再生生物能源的转化，可以促使传统白酒产业形成更为合理的资源-产物-资源生态酿酒产业链，实现废弃物的减排和传统酿酒企业综合效益的整体提高。对于解决大量白酒丢糟、秸秆资源的浪费，促进酿酒生态产业的形成、生物能源生产原料的拓展等，具有重要意义。市场前景分析：本项目成果的推广实施对象为中国传统白酒生产及酒精生产企业，特别是大中型白酒生产企业。由于这些企业大都拥有酒精生产车间或合作酒精生产厂，不必经过巨额的设备投资，很容易通过技术改造将燃料酒精的生产融入原有的生产体系，而丢糟的大量排放和粮食的大量消耗，是大中型白酒企业不能回避的重大问题，也自然成为本研究成果的主要实施对象。目前已有白酒企业表达愿意参与共同合作开发的意向，研究成果的应用前景可观。与同类成果相比的优势分析：（1）系统性地探讨并建立了白酒丢糟和农产秸秆从降解糖化到无灭菌连续酒精发酵的完整工艺，国内外未见报道。 （2）建立了农产秸秆和酿酒蒸馏废水混合物高效沼气发酵工艺，属国内领先技术， （3）建立了白酒丢糟及农产秸秆废弃物先降解发酵生产乙醇，然后再将废渣废液转化为沼气的梯级能源转化体系，属国际先进技术。 年产300吨，年销售收入300万元。
四川大学
2021-04-11
水电/生物质共转化为合成天然气工艺
针对我国严重弃水问题，提出将冗余水电就地转化为易保存和运输的清洁能源天然气的整体工艺，冗余水电电解水产生氢气，生物质气化提供碳源，制备甲烷化催化剂，氢气和合成气在高效催化剂作用下，在特殊设计的流化床反应器中反应生成天然气，实现水电和天然气系统的交叉互补运行，提供能源优势互补新途径。建成了一套电转气小型示范装置，稳定运行并测试后，其运行结果表明：催化剂活性高、性能稳定，甲烷选择性大于99.9[[[[%]]]]，转化率可达100[[[[%]]]]。
东南大学
2021-04-11
菊芋生物质生产葡萄糖酸和山梨醇技术
葡萄糖酸和山梨醇都是用途非常广泛的化工原料。目前山梨醇的生产主要是通过化学催化 加氢裂解葡萄糖得到的，这是一种高能耗、高分离成本且高污染的生产工艺。生物法生产山梨 醇主要利用运动发酵单孢菌周质空间内的葡萄糖果糖氧化酶催化氧化还原果糖和葡萄糖得到， 反应过程简单，条件温和且环境友好。但生物法的底物葡萄糖和果糖相对于产物来讲是价格不 菲的。因此，分别利用价格低廉的菊芋生物质原料替代果糖和木薯淀粉质生物质代替葡萄糖来 生产山梨醇和葡萄糖酸可以大大提高该生产过程的经济性。 本项目的菊芋生物质生产葡萄糖酸和山梨醇技术采用华东理工大学研发的利用固定化运 动发酵单胞菌同时催化菊芋果糖和木薯葡萄糖生产高浓度山梨醇和葡萄糖酸的技术。该技术主 要包括高浓度菊芋果糖和木薯葡萄糖混合水解液的生产、重组运动发酵单胞菌的细胞固定化和 利用运动发酵单孢菌催化果糖和葡萄糖生产高浓度山梨醇和葡萄糖酸等主要工序。其中，高浓 度菊芋果糖和木薯葡萄糖混合水解液的制备采用同一种糖化酶同时催化菊芋聚果糖的酶解和木 薯淀粉的酶解，避免了昂贵的多酶组分的添加，有效降低了催化底物-葡萄糖和果糖的生产成 本；运动发酵单胞菌的细胞固定化则实现了催化细胞的循环使用，降低了催化成本；利用运动 发酵单孢菌催化果糖和葡萄糖生产高浓度山梨醇和葡萄糖酸则可得到浓度达20%以上的山梨醇 溶液，大大降低了后续的分离成本，果糖和葡萄糖转化率都在90%以上。
华东理工大学
2021-04-11
生物质全降解工业缓冲包装制品关键技术及装备
针对当前工业缓冲包装制品存在的环境污染等问题，本成果对以秸秆纤维/ 玉米淀粉等生物质资源为主要原料、模压发泡成型并且生产过程零排放、产品 废弃无毒全降解的生物质全降解工业缓冲包装制品的成型关键技术及成套装备 系统进行研发，为生物质全降解缓冲包装制品的大规模产业化提供关键支撑技 术，主要应用于泡沫塑料、纸浆模塑等各类包装产品的替代。 研究了以淀粉、植物纤维等可再生资源为主料的生物质全降解材料的成分 配伍、降解机理和固液共容均相体形成机理，重点突破了淀粉塑化、植物纤维 处理等技术，开发了系列产品的材料配方；对生物质全降解缓冲包装制品成型 过程中的工艺技术进行了研究，优化了温度、压力等关键成型工艺参数；研究 开发了隐式汽线、快排汽、无余料新型模具技术，提高了生产效率。本项目技 术经鉴定，达到国际先进水平。
山东大学
2021-04-13
生物质大规模气化生产高品质富氢燃气技术
针对性地解决了生物质气化转化效率低、焦油、粉尘污染等问题。开发了较空气气化、氧气气化等技术具有明显优势的生物质氧气—水蒸气联合气化装置及工艺， 大幅促进了氢气、碳氢化合物的生成。整个系统实现了高品质富氢燃气大规模生产、余热利用、基于焦油完全转化利用的污染物零排放。特点优势：燃气热值与城市煤气基本相当。焦油完全转化为可燃气体利用，零排放。生物质处理能力可放大至几百至上万吨日处理量。
扬州大学
2021-04-14