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本發(fā)明公開一種全綠色光電化學電池水解制氫的反應(yīng)裝置.該裝置包括水輪發(fā)電機,光電化學水解裝置,外電路,其中水輪發(fā)電機的正極連接工作電極,負極連接到對電極上;水輪發(fā)電機是將水流動能轉(zhuǎn)換為電能,產(chǎn)生外加電場,主要由水輪機和螺旋槳組成;光電化學水解裝置中工作電極是采用磁控濺射法制備的ZnO薄膜封裝后構(gòu)成,或者是采用原子層沉積制備的TiO2薄膜,厚度60nm,300℃下ALD生長的多晶.本發(fā)明成功實現(xiàn)了完全依靠綠色可再生的清潔能源進行能量轉(zhuǎn)化的光電化學電池.本發(fā)明采用的水輪發(fā)電機通過將機械能轉(zhuǎn)化為電能,再連接到光陽極材料上去,在無需外加偏壓的情況下即可高效地分解水產(chǎn)生氫氣,從而節(jié)約了能耗.

項目屬于化學工藝和能源高效轉(zhuǎn)化利用的交叉領(lǐng)域，先后列入國家“十一五”支撐計劃項 目、中國石油化工集團公司重點攻關(guān)項目、中國石油天然氣集團公司重點攻關(guān)項目。氣態(tài)烴非 催化部分氧化技術(shù)可廣泛應(yīng)用于焦爐氣、煤層氣、天然氣、油田氣、煉廠氣等氣態(tài)烴化合物制 備合成氣，是能源化工領(lǐng)域的核心技術(shù)，應(yīng)用前景廣闊。 項目系統(tǒng)研究了氣態(tài)烴非催化部分氧化技術(shù)，主要創(chuàng)新點在于： (1) 基于轉(zhuǎn)化過程為傳遞控制的原理，創(chuàng)新性地提出了新型氣態(tài)烴非催化部分氧化燒嘴。 (2) 基于燒嘴與流場匹配的思想，提出了新的轉(zhuǎn)化爐拱頂隔熱襯里設(shè)置結(jié)構(gòu)型式。 (3) 提出了氣態(tài)烴非催化部分氧化新的流程組織模式、自動控制及安全聯(lián)鎖保護系統(tǒng)的理 念，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的氣態(tài)烴非催化部分氧化制合成氣成套工藝技術(shù)。該技術(shù)打破了 GE、Shell等跨國公司的壟斷，主要技術(shù)經(jīng)濟指標國際領(lǐng)先。

熱噴涂是通過對傳統(tǒng)激光熔覆的光學準直、聚焦和整形以及與之配合送粉頭的重新設(shè)計從而實現(xiàn)均勻薄涂層的高速熔覆技術(shù)，目前受到廣泛關(guān)注。由于兼具熱噴涂快速沉積涂層特性以及激光熔覆冶金結(jié)合的特點,有望成為規(guī)則表面實現(xiàn)替代電鍍硬鉻的新方法。冷噴涂是利用超音速氣流獲得高速粒子使其通過固態(tài)塑性變形沉積而制備技術(shù)的方法。超高速激光熔覆相比于傳統(tǒng)激光熔覆，激光能量主要作用粉末，能量分配：基材 20%，粉末 80%，粉末溫度高于熔點，修復產(chǎn)品表面粗糙度可小于 20 微米，修復厚度可低至 30 微米。

項目屬于化學工藝和能源高效轉(zhuǎn)化利用的交叉領(lǐng)域，先后列入國家“十一五”支撐計劃項目、中國石油化工集團公司重點攻關(guān)項目、中國石油天然氣集團公司重點攻關(guān)項目。氣態(tài)烴非催化部分氧化技術(shù)可廣泛應(yīng)用于焦爐氣、煤層氣、天然氣、油田氣、煉廠氣等氣態(tài)烴化合物制備合成氣，是能源化工領(lǐng)域的核心技術(shù)，應(yīng)用前景廣闊。 項目系統(tǒng)研究了氣態(tài)烴非催化部分氧化技術(shù)，主要創(chuàng)新點在于：（1）基于轉(zhuǎn)化過程為傳遞控制的原理，創(chuàng)新性地提出了新型氣態(tài)烴非催化部分氧化燒嘴。（2）基于燒嘴與流場匹配的思想，提出了新的轉(zhuǎn)化爐拱頂隔熱襯里設(shè)置結(jié)構(gòu)型式。（3）提出了氣態(tài)烴非催化部分氧化新的流程組織模式、自動控制及安全聯(lián)鎖保護系統(tǒng)的理念，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的氣態(tài)烴非催化部分氧化制合成氣成套工藝技術(shù)。該技術(shù)打破了GE、Shell等跨國公司的壟斷，主要技術(shù)經(jīng)濟指標國際領(lǐng)先。

在“雙碳”目標的背景下，基于可再生能源電解水制氫是真正實現(xiàn)清潔氫氣來源的“綠氫”技術(shù)。然而，目前制約電解水制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一是貴金屬基電催化劑高昂的價格。近年來，研究者開發(fā)了多種廉價、高效的電解水陰極析氫非貴金屬電催化劑，其中硫化鉬（MoS2）基催化劑是迄今為止發(fā)現(xiàn)的析氫性能最好的非貴金屬催化劑之一，其具有類鉑活性。然而，這類高活性催化劑往往更易受到復雜催化反應(yīng)環(huán)境因素的影響，導致催化劑表面發(fā)生重構(gòu)并破壞其幾何/電子結(jié)構(gòu)，造成催化劑失活。 基于此，本團隊提出了具有分子選擇性的柵欄工程，解決了高活性Co摻雜MoS2析氫反應(yīng)催化劑活性與穩(wěn)定性之間的權(quán)衡問題。這一策略為設(shè)計高效、穩(wěn)定的非貴金屬基電催化劑的大規(guī)模應(yīng)用提供了新思路。當將該MoS2基（Co-MoS2@CoS2）陰極催化材料與實驗室自制的高活性鈷鎳雙金屬硒化物析氧反應(yīng)陽極配對用于實驗室自制的堿性電解水（AWE）雙電極電解系統(tǒng)時，在電流密度400 mA/cm2下持續(xù)分解500 h沒有明顯的衰減。 隨著我國進一步推進去碳化，電解水制氫有望成為能源變革的核心。在此背景下，只有大力推廣電解水制氫，才能滿足不斷增長的綠氫需求。為此，需要大幅擴大電解水制氫裝置規(guī)模，讓電解水制氫在國民經(jīng)濟去碳化中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

為進一步深化海河教育園區(qū)機制創(chuàng)新，不斷創(chuàng)新科技管理組織模式，加快推進產(chǎn)學研用融合，全力打造創(chuàng)新發(fā)展聚集區(qū)，天津海河教育園區(qū)面向全國開展技術(shù)供需雙側(cè)的揭榜攻關(guān)工作，現(xiàn)啟動征集2021年度揭榜制項目。

成果描述：本課題組首次將固態(tài)儲氫的兩種熱點材料SB和AB用高能球磨的方法復合，并采用廉價的固態(tài)酸作為一次高效催化劑直接添加在SB-AB復合物中以實現(xiàn)復合物在溫和條件下的快速有效放氫，不僅克服上述中金屬類催化劑失活和成本的問題，更具有明顯的市場優(yōu)勢和應(yīng)用價值。此復合水解體系還具有放氫量高，動力學性能好等優(yōu)勢，產(chǎn)氫速率和有效放氫量可根據(jù)實際供氫需求調(diào)控。制氫純度高，與水接觸就能放氫，制備工藝簡單，大大降低了制氫成本，減少環(huán)境限制，滿足隨時隨地的取用。市場前景分析：1. 氫燃料電池：氫燃料電池能量轉(zhuǎn)換率高，裝置可大可小，非常靈活，無污染無噪音，具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。本產(chǎn)品所提供的氫源可直接應(yīng)用于氫燃料電池。 2.便攜式移動電源：可為手機、筆記本電腦、MP3/MP4等電子設(shè)備隨時隨地地充電，不需要其他外接電源，無需補充電量，方便快捷，具有非?？捎^的市場需求。 3. 氫能發(fā)電機：可以適用于野外作業(yè)，只要有水的環(huán)境就能使用，副產(chǎn)物對環(huán)境友好可直接排放，靈活機動。在救災(zāi)搶險、工程作業(yè)等方面有著很大的優(yōu)勢。 4.氫氣球：大型氫氣球廣泛見于飄浮廣告條幅，高空探測等，是日常生活中最為常見的氫應(yīng)用實例。本產(chǎn)品可以實現(xiàn)移動式充氫，即使在氣球升空后仍能不斷地補充氫氣，確保氫氣球高空作業(yè)的穩(wěn)定性和耐久性。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：理論放氫量：2127ml/g（20wt%酸添加量） 反應(yīng)1h實際放氫量(產(chǎn)氫率) 初始反應(yīng)10min內(nèi)放氫量(產(chǎn)氫率) 0 ℃----- 775ml/g (36.4%) 608ml/g (28.6%) 25℃----- 1545ml/g （72.6%） 992ml/g (46.6%) 50℃----- 2112ml/g （99.3%） 1710ml/g (80.4%)

本實用新型公開了一種填充高溫相變材料的自熱型重整制氫反應(yīng)器。該自熱型重整制氫反應(yīng)器從上至下依次由上表面設(shè)有甲醇水蒸氣重整反應(yīng)物進口管和甲醇催化燃燒反應(yīng)物進口管的上蓋板、石墨墊片、上蒸發(fā)板、石墨墊片、下蒸發(fā)板、石墨墊片、下表面填充有高溫相變材料的甲醇重整制氫吸熱板、密封板、石墨墊片、下表面填充有高溫相變材料的甲醇催化燃燒板、石墨墊片和下表面設(shè)有燃燒尾氣出口管和燃燒尾氣出口管的下蓋板層疊而成。本實用新型利用高溫相變材料的相變潛熱，有效提高自熱反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性，減少反應(yīng)器內(nèi)部的溫度梯度與反應(yīng)器工作時的溫度波動，抑制由反應(yīng)器過熱造成的催化劑活性下降與脫落，提高反應(yīng)器的熱效率與甲醇轉(zhuǎn)換率。

該技術(shù)是以苯酐、硫-硝混酸為原料，在催化劑作用下選擇性硝化生產(chǎn) 3-硝基鄰苯二甲酸。在不高于 1000C 條件下苯酐轉(zhuǎn)化率大于 95%， 3-硝基鄰苯二甲酸選擇性大于 98%。催化劑可以多次循環(huán)使用，成本低廉。

本發(fā)明公開了一種基于激光誘導擊穿光譜對水體元素定量分析的制樣方法，包括步驟 S1 獲取不含待測元素的金屬襯底，并將其表面拋光，使得金屬襯底的上、下表面平行；S2 對濾紙進行裁剪，使得裁剪后的濾紙面積小于金屬襯底的表面面積；S3 將裁剪后的濾紙放置在拋光后的金屬襯底表面上，并將待測液滴滴至金屬襯底表面的濾紙上，·829·再對其進行加熱處理；S4 待加熱處理結(jié)束后，將濾紙去除，在金屬襯底表面獲得分布均勻、擴