所属分类:清洁能源产业
所属单位:嘉庚创新实验室
成果简介:
所属分类:清洁能源产业
所属单位:嘉庚创新实验室
成果简介: 本项目通过材料体系与结构设计的创新突破,成功构建国际领先的电化学氢气压缩/纯化一体化技术。核心材料领域首创金属气体扩散层梯度疏水化处理技术,采用微纳加工构建疏水/亲水复合界面,提升膜电极耐久性。开发的高性能非氟代烃基质子交换膜突破传统全氟磺酸膜耐压极限,将氢气出口压力提升至 60 MPa。0.5 A/cm2工况下能耗降至 1.7 kWh/kg,能效达到机械压缩机水平。系统集成方面采用三维流场拓扑优化与多物理场密封技术,实现 25 MPa 电解堆连续稳定运行超过 1000 小时,氢气处理量达 1 Nm3/h,1 A/cm2工况能耗保持 5.4 kWh/kg。针对氢分离纯化场景,创新纳米阵列电极结构,构建多级传质通道,结合碳氢质子膜使分离电流密度突破 4 A/cm²(较传统工艺提升 3 倍)。该体系通过集成电化学压缩与分离电解堆,攻克高压密封、传质强化等关键技术,为氢能储运及工业氢回收提供革新性解决方案。
所属分类:清洁能源产业
所属单位:国家技术转移西北中心
成果简介:太阳能驱动的全分解水制氢在能源可持续性方面备受关注,但由于其转化效率有限,严重阻碍了该技术的实际应用。CdS是一种重要的低功函过渡金属硫化物。然而,由于光腐蚀的影响,其光稳定性较差。为了克服这一问题,本文采用单原子Pd修饰CdS,通过简单可控的光诱导还原策略制备CdS-Pd纳米催化剂。研究表明,协同的半导体(CdS)-金属(Pd)相互作用促进了光激电子自体相向表面的快速迁移,使CdS-Pd纳米催化剂具有优良的结构稳定性,并且在全分解水中显著提高了太阳光驱动的HER活性,比纯CdS高约110倍。理论计算显示修饰纳米催化剂由于低能垒而容易形成H*中间体是促进制氢的内因。该研究为获得稳定的CdS基光催化剂提供了重要的见解。
所属分类:清洁能源产业
所属单位:国家技术转移西北中心
成果简介:
所属分类:清洁能源产业
所属单位:国家技术转移西北中心
成果简介:该项目针对常减压装置塔底油切割不清晰、减压深拔耗能的世界性难题,历经二十多年的持续研发与完善,创建气液界面微纳尺度更新传质理论及其调控强化方法,指导发明NS提馏深拔器、高效减压穿流复合塔板及系列配套塔内件,并通过上述塔板及配套新型塔内件协同研发,首创基于清晰切割的常减压节能深拔新技术,在国际上首次将深拔技术水平从蜡油质量较差的减压耗能深拔提升到确保油品质量的常减压节能深拔,破解了炼油业气液混相进料塔底油切割不清的世界性难题,同时又解决了环烷基原油最大化生产高性能特色油品以实现全资源高值化利用的新挑战,为我国炼化企业常减压装置扩能提质、节能降耗改造树立了行业标杆,为产业升级提供了支撑,大幅度提升了我国蒸馏技术的核心竞争力,促进了蒸馏学科发展,原始创新性强,整体技术达到国际领先水平。项目授权发明专利36件,出版专著1部,发表学术论文56篇,制订石化团体标准1项,已在中石化、中石油、中海油和延长石油集团等27家企业应用,仅延安炼油厂、中海沥青(营口)、中化华星三家炼厂加合不足1000万吨/年常减压炼能,近三年就净增销售额33.7亿元、利税8.5亿元。
所属分类:清洁能源产业
所属单位:国家技术转移西北中心
成果简介:
所属分类:清洁能源产业
所属单位:国家技术转移西北中心
成果简介:模拟日光产氢为解决/缓解能源问题提供了一种绿色可持续有效途径。然而,传统光催化剂的光响应性差、光诱导电流密度低、易发生电子-空穴复合等缺陷极大地限制了其催化产氢性能。本研究涉及通过结构重筑策略在还原氧化石墨烯(rGO)表面构筑CdS@六方氮化硼(h-BN)异质结,克服了纯h-BN宽带隙所导致的光响应差的不足。优化后的三元复合光催化剂在模拟日光诱导下产生超高的光电流密度,达到了纯CdS NPs的3.3倍。研究表明,不同组分间有效界面的形成促进了电荷的传导,抑制了光诱导电子-空穴的复合。所以,优化后的三元复合光催化剂光化学与电化学特性均显著提高,在模拟日光下,其产氢活性达到纯CdS NPs的10.9倍, h-BN/rGO的218.3倍。在420 nm光波照射下表观量子产率达到19.8%。连续反应20 h线性保持良好,且重复多次性能稳定,表明再生性能及耐受性良好。本研究为构筑低成本、高HER性能的非贵金属基光催化剂提供了理论依据。
所属分类:清洁能源产业
所属单位:国家技术转移西北中心
成果简介:太阳能驱动的水分解是一种非常有前途的制氢方法。二硫化钼(MoS2)具有窄带隙特性,是合成高效光催化剂的一种非常重要的过渡金属硫化物。针对MoS2结晶度低、光腐蚀严重、结构稳定性差等不足,本文成功将MoS2纳米结构嵌入到三维多孔BN/rGO (BNG)骨架表面,制备了三维 BNG-MoS2复合材料。由于典型的三维多孔结构和协同多相界面,暴露出丰富的活性位点,界面电荷迁移速度加快,光响应性提升,因此在模拟太阳光照下,其光催化活性得到明显提升,且优于同一时期报道的许多基于MoS2和BN的光催化材料。同时,该催化剂表现出良好的持久稳定性。该研究为构建具有丰富活性位点的光催化剂以实现高效的模拟日光驱催化活性提供了重要见解。
所属分类:清洁能源产业
所属单位:白马湖实验室
成果简介:采用自主开发的高效催化剂以及波动工况下甲醇制备运行控制工艺,建成了耦合燃煤电厂烟气碳捕集-可再生电力制氢-二氧化碳加氢转化的百吨级/年绿色甲醇合成验证平台,生产1吨绿色甲醇可消纳二氧化碳1.375吨,产出的绿色甲醇纯度高于99.9%,并成功应用于杭州亚运会主火炬。同时,实现了绿色甲醇燃料替代液化石油气烧制龙泉青瓷产品,将青瓷全生产周期碳排放降低30%。该成果对推动碳达峰碳中和目标的实现,助力我国经济绿色低碳发展具有重大影响。
所属分类:清洁能源产业
所属单位:重庆文理学院
成果简介:超级电容器是一种具备快速充放电能力、超长使用寿命的新型储能元器件,其可承受上百万次无规律电流冲击(充电)的新型储能元件,广泛应用于各种高功率需求以及功率调峰的场景中。该项目拥有完整的高性能超级电容器电极及器件制造技术及自主知识产权。研制了大面积电极(质量比容量范围:80~300F/g,面积比容量范围:4000~10000F/m2);器件技术覆盖扣式、卷绕式、叠片式等多种形式的超级电容器及其模组,单体容量覆盖0.1~3000F;模组覆盖16-160V系列,已具备工程化转化能力。 超级电容器在再生能源(太阳能、风能等)、运输业(电动汽车、轨道车辆能量回收、航空航天等)、工业(应急照明灯储能系统、UPS等)等方面有广泛的应用前景。 本团队一直致力于高效新型储能技术及产品的研究、开放及生产。目前,团队拥有完备的高性能超级电容器电极及器件制造技术,当前产品技术覆盖扣式、卷绕式、叠片式等多种形式的超级电容器,容量覆盖0.1~3000F。
所属分类:清洁能源产业
所属单位:西北农林科技大学
成果简介:本成果从生物质的生态学属性、生物质能源可再生性、来源复杂性、影响路径多样性等特性及规律展开研究,整合生态系统碳动态、大气碳循环、生命周期评估模型,消除传统温室效应评估的盲点,构建了全新的生物质能源化利用温室效应的评估框架,保证了生物质的可持续利用,为生物质能源化利用的生态和经济价值评估提供了可靠的技术支撑,为准确评估生物质能源对“双碳”目标的贡献提供理论依据。本成果所涉及的评估框架相关的研究成果发表在Forest Ecology and Management、Resources, Conservation and Recycling、Applied Energy、Ecological Indicators等国内外著名学术期刊。本成果的主要创新点在于(1)从生物质资源的生态学属性出发,明确其能源化利用过程中对生态系统过程影响,揭示了其能源化利用碳排放的生态学机理。(2)基于生物质能源碳排放的生态学机理和生态系统碳动态的复杂性,整合了生态系统碳动态、大气碳循环、生命周期评估模型,构建了全新的生物质能源温室效应评估框架,为生物质能源化利用的生态和经济价值进行准确评估提供了可靠的理论依据和技术支撑。本成果主要完成人员在国家级和省部级项目的支持下,围绕生物质能源碳排放核算体系的构建开展研究与应用,目前已发表相关研究论文10篇,授权发明专利2项,登记软件著作权1项。该评估框架已被应用于陕西、全
所属分类:清洁能源产业
所属单位:西安建筑科技大学
成果简介:本成果属于电化学领域的基础类研究。针对目前电催化材料面临的活性低、稳定性差、适用范围有限、能耗高等问题,以过渡金属、碳等为基础,通过杂原子掺杂、材料复合等方法,开发了稀土元素掺杂的过渡金属盐、碳基复合材料、过渡金属基一维/二维复合材料等高活性电催化纳米材料,并建立其可控制备工艺;以上述纳米材料作为电催化基质材料,实现了低能垒下的高效电催化产氢产氧,开发了对多种环境水体污染物的电化学传感及电催化降解体系。基于本项目研究成果,在Sensor. Actuat. B - Chem.、Chemosphere、Sep. Purif. Techn.、J. Electroanal. Chem.、J. Mater. Sci.等期刊共发表SCI检索论文5篇,获西安建筑科技大学科学技术奖励一等奖2项,获批陕西省自然科学基础研究计划面上项目1项和陕西基础科学(化学、生物学)研究院基础科学研究计划青年项目1项,协助指导硕士研究生2名。
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