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。

蒲黄是香蒲科植物狭叶香蒲（Typha angustifolia L.）、宽叶香蒲（Typha latifolia L.）、东方香蒲（Typha orientalis Presl）和长苞香蒲（Typha angustata Bory et Chaub）的干燥花粉，属常用中药之一，广泛分布于全国南北各地，江苏以狭叶香蒲为主。随着近年来对蒲黄的化学、药理和临床应用等方面研究的深入，不断有新的发现，相关研究日益受到重视，尤其是蒲黄在心血管系统疾病的治疗和研究领域作用更为明显。经过我们最近的实验发现，在蒲黄醇提物中含有能够抗心肌缺血的多种有效成分，同时亦含有抗血小板聚集的多种成分；而蒲黄本身具有很好的降低血脂浓度的作用。这些初步研究结果为开发出一种全新的用于治疗和预防心肌缺血、心绞痛的良药提供了可能。由此可见，进一步开发中药蒲黄有着很好的应用前景。

01.  成果简介 在钢-混凝土连续组合梁桥以及钢-混凝土组合框架，其中采用的钢混凝土组合梁均由钢梁和混凝土板组成，两者通常采用栓钉连接件相连。栓钉连接件的主要作用包括：(1)抗剪：承担钢梁与混凝土板之间的界面纵向剪力，限制两者之间的界面纵向自由滑动，从而保证钢梁与混凝土板协同变形、共同工作，充分发挥组合作用，提高截面刚度和承载能力；(2)抗拔：抵抗混凝土板因整体纵向弯曲以及局部横向弯曲导致的竖向分离和掀起。 钢-混凝土连续组合梁桥以及钢-混凝土组合框架结构目前尚缺少一种用于负弯矩区只抗拔但纵向不抗剪的新型连接件，从而制约了这两种结构形式的推广和应用。 本成果提出的纵向不抗剪螺杆式抗拔连接件（简称“抗拔不抗剪连接件”）及其施工方法于2012年提出，通过改进普通栓钉连接件在钢混凝土组合结构桥梁中的构造方式，释放钢梁与混凝土板的组合作用，使得在负弯矩作用下，混凝土板不随钢梁发生变形，从而降低了混凝土板拉应力水平，防止了混凝土板的开裂，提升了桥梁结构的耐久性能。 该连接件用于连接钢梁和混凝土板，连接件包括螺杆和螺帽，螺杆与螺帽通过螺纹机械连接，螺杆周围外包弹性材料管，并焊接于钢梁的上翼缘板上，若钢梁和混凝土相对滑移量需求较大，可进一步在螺帽周围外包弹性材料管。在钢-混凝土连续组合梁桥以及钢-混凝土组合框架结构的负弯矩区采用该连接件，能有效减小负弯矩区混凝土板的拉应力，提高混凝土板的纵向预应力导入度，改善混凝土板的长期性能和耐久性，同时该连接件具有可靠的抗拔能力，能抵抗混凝土板相对于钢梁的掀起作用。 抗拔不抗剪连接件属于一种桥梁结构建设领域的混凝土防开裂技术，相比于传统的混凝土防开裂技术（例如预应力技术、强配筋技术、非张拉预应力技术等），该技术无复杂的工艺流程，施工速度快，构造简单，材料成本更低，因此具有非常广阔的应用前景和良好的经济效益。 抗拔不抗剪连接件目前在国内部分钢混凝土组合结构桥梁中得到了应用，实践表明，采用该连接件的桥梁结构的混凝土板未发生开裂现象，运营良好，且建造成本更低。目前，钢混组合结构桥梁在全国的应用不断增加，这种防开裂技术将会得到更多的认可。02.  应用前景 可用于桥梁结构和建筑结构，特别是钢-混凝土连续组合梁桥以及钢-混凝土组合框架结构负弯矩区的连接件。   03. 知识产权 成果涉及1项授权专利。   04. 团队介绍 团队负责人现任清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室主任、清华大学未来城镇与基础设施研究院院长。长期从事钢－混凝土组合结构的研究与推广应用工作，研发了一系列组合结构新形式和新技术，发展了组合结构设计计算理论和设计方法，解决了建筑、桥梁、特殊结构和加固改造等领域的诸多难题，拓宽了组合结构的工程应用领域。获中国钢结构协会首届钢结构杰出人才奖、光华工程科技奖、何梁何利科技进步奖。以第一完成人获国家技术发明一等奖、国家科技进步奖(创新团队)、国家科技进步二等奖各1项。   05. 合作方式 技术许可。   06. 联系方式 电话：18811351491 邮箱：zhuangld12@126.com, zhysh@tsinghua.edu.cn

玻璃钢阀门耐腐蚀性能优异、重量轻，商业化的应用历史已超过 40 年，但迄今市面 所售的玻璃钢阀门皆基于短切纤维制造，耐压能力低、可靠性差，应用领域十分有限。 采用连续纤维增强、耐高温和耐腐蚀树脂基体以及可忽略的孔隙率是我们研制成功的特 种玻璃钢阀门的基本特征，纤维含量超过 60%，无富树脂区，工作范围涵盖低压阀门、 中压阀门和高压阀门（最高承压 100 个大气压），抗腐蚀性超过 316L 不锈钢、钛合金阀 门，成本显著降低，重量不及相同规格金属阀门的三分之一，可在 2000 C 以下的环境中 长期工作。 

1、在世界上独家实现对硬质聚氨酯等普通泡沫板的高效低成本强化，使得相同密度 的这类泡沫板的平压（垂直于板面方向）性能和剪切性能可提高 1 个数量级以上，大大 超过了价格昂贵的 PVC、PEI、PMI 等结构泡沫板（通常在航空航天、风机叶片、豪华游 艇等项目上采用）的对应性能，成本却远远低于后者； 2、对这种强化或非强化的硬质泡沫芯与任意面板（铜、铝、不锈钢、高强钢等金属 板，木材如三夹板，大理石或特种玻璃钢）制成的夹芯结构都能实现整体一次成型，具 有最高的抗分层和抗剥离强度。这种夹芯板具有如下特性： （1）板面平：整张板最长可超过 15m、最宽可超过 3m，夹芯层厚度不受限制，厚度误 差处处小于 0.5mm； （2）外表亮：视觉效果极佳，特种玻璃钢外面板的彩色胶衣面或烤漆铝面板达到镜面， 颜色可任意指定，大理石面板的材质和颜色可按用户要求提供； （3）粘接强：面板与芯板之间采用特殊共固化技术成型，使得无论金属、陶瓷、石材、 特种玻璃钢还是其他材料面板都与泡沫芯结合牢固，具有其它粘接技术难以企及 的界面强度； （4）强度高：采用强化泡沫板制成的夹芯板，无论弯曲强度、抗冲击能力还是抗分层 强度皆超过相同重量的其它泡沫夹芯或蜂窝夹芯板的对应性能； （5）重量轻：夹芯板（30mm 厚）重量最轻可低于 4kg/m2，采用金属面板的夹芯板可低 于 5kg/m2，采用大理石面板的夹芯板可低于 9kg/m2； （6）保温好：由于硬质聚氨酯泡沫具有最低的导热系数，基于强化聚氨酯泡沫芯制成 的夹层板不仅承载能力大大高于其它结构泡沫芯或蜂窝芯夹层板，而且保温性能 远远超过后者； （7）易拼装：可按设计图将金属龙骨、木条等结构件预置在泡沫芯中的任何部位，再 制成夹芯板，用户可采用铆钉、螺栓对夹芯板组合结构进行拼装、连接或弯角过 渡，在夹芯板表面安装挂钩或进行内饰也十分方便； （8）性价高：基于先进的成型技术，本公司夹芯板不仅性能最高，而且成本最低。 这种夹芯板的应用包括但不限于以下领域：冷藏车车体，房车车体，高铁、动车、地铁 车厢车体，建筑外墙装饰，屋顶防雨，建筑隔墙，家具家装，大中巴、特种车车体，移 动别墅，通信基站，移动营房，移动厕所，船舰隔舱，集装箱„。