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1 成果簡介作為一種清潔、高效的能量轉(zhuǎn)換裝置， 質(zhì)子交換膜燃料電池的理論比能量高達(dá)32940Wh/kg（ 在地面上使用時可不計空氣的質(zhì)量），是各種電化學(xué)電池體系中的理論比能量“ 絕對冠軍”， 而且功率密度高、電流密度大， 是最先進(jìn)的能量轉(zhuǎn)換技術(shù)之一。現(xiàn)在世界各國正在加速其在民用領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)。 利用質(zhì)子交換膜燃料電池國產(chǎn)關(guān)鍵原材料，創(chuàng)新膜電極制備方法（“熱定型” CCM 制備法）和優(yōu)化制備工藝，開發(fā)出了高性能、大面積的國產(chǎn)材料膜電極批量制備技術(shù)。并在模塊化燃料電池設(shè)計和計算機(jī)模擬仿真的基礎(chǔ)上，研制出了空冷、自增濕式質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電機(jī)。該成果獲得全國第十九屆發(fā)明展覽會發(fā)明金獎。空冷、自增濕式質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電機(jī)，主要由燃料電池、供氣軸流風(fēng)扇、陽極間歇式排氣電磁閥、 DC/DC 穩(wěn)壓器和控制電路板等組成，燃料電池采用陰極與大氣貫通的開 放設(shè)計和高效的自增濕專利技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)寬功率范圍的自增濕發(fā)電。在電化學(xué)發(fā)電過程中，無需進(jìn)行復(fù)雜的熱管理和對反應(yīng)氣體進(jìn)行預(yù)加濕，大大地減化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)比功率（ 265W/kg、 211W/L），并降低了成本，是一種實(shí)用性很強(qiáng)的新能源發(fā)電機(jī)。該發(fā)電機(jī)采用普氫燃料，發(fā)電效率可達(dá)到 50%以上，功率密度可達(dá)到 300mW/cm2 以上，無污染。在分布式電站、交通動力和便攜式電源方面具有廣泛的應(yīng)用前景。 燃料電池發(fā)電機(jī)技術(shù)指標(biāo)： 上圖： 1.3 千瓦 空冷、自增濕式燃料電池發(fā)電機(jī) (43 cells)2 應(yīng)用說明經(jīng)過近十年來的電動汽車、 分布式電站、電源等領(lǐng)域的廣泛示范應(yīng)用（ 燃料電池已經(jīng)在航天、軍事上得到應(yīng)用，燃料電池備用電源和燃料電池家用電站正在開始商業(yè)化）， 質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)的成熟度已經(jīng)逐漸被用戶所接受。目前，其商業(yè)化主要問題是成本較高（采用進(jìn)口材料成本昂貴）， 而本項(xiàng)目采用“ 863” 計劃“ 全國產(chǎn)材料燃料電池發(fā)電機(jī)” 成果，利用國產(chǎn)原材料制備燃料電池電堆，燃料電池材料供應(yīng)不僅有安全保障，而且還有低成本優(yōu)勢，可望克服燃料電池高成本的商業(yè)化障礙。3 應(yīng)用說明本項(xiàng)目屬新能源發(fā)電機(jī)領(lǐng)域。在分布式電站、交通動力和便攜式電源方面具有廣泛的應(yīng)用前景。4 效益分析目前，質(zhì)子交換膜燃料電池的先進(jìn)制造水平為：電極催化劑載量為 0.5 毫克/平方厘米（電極）左右，電極性能可以在常壓空氣條件下達(dá)到 0.62V、 1A/cm2 (0.62W/ cm2)。如在批量生產(chǎn)的情況下， 1 千瓦的質(zhì)子交換膜燃料電池電堆僅需要使用約 2 克的 Pt 催化劑、 0.2 平方米的質(zhì)子交換膜、 0.4 平方米的碳紙擴(kuò)散層和約 0.24 平方米模壓雙極板。考慮國產(chǎn)燃料電池材料的批量生產(chǎn)，估計能實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 1500 元/平方米（質(zhì)子交換膜）、催化劑 400 元/克（ Pt）、 300 元/平方米（碳紙）、 600 元/平方米（模壓石墨板）。 1 千瓦全國產(chǎn)材料燃料電池堆的關(guān)鍵材料成本可控制在 1500 元以下，這與目前進(jìn)口材料燃料電池 26000 元/千瓦的成本相比， 國產(chǎn)材料燃料電池堆具有十分誘人的前景，這一批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于電站成本要求 8000 元/千瓦，距離交通動力 500 元/千瓦的產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)也為時不遠(yuǎn)。

根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)“變性燃料乙醇”（GB 18350-2001）和“車用乙醇汽油”（GB18351-2001）的規(guī)定，燃料乙醇是未加變性劑的、可作為燃料用的無水乙醇。變性燃料乙醇是以淀粉、糖質(zhì)為原料，經(jīng)發(fā)酵、蒸餾制得乙醇，脫水后，再添加變性劑改性而得。將變性的燃料乙醇與汽油調(diào)和組分油調(diào)配，生產(chǎn)出車用乙醇汽油。 本項(xiàng)目是在傳統(tǒng)恒沸精餾工藝基礎(chǔ)上，結(jié)合熱泵技術(shù)發(fā)展而成的，提出的熱泵恒沸精餾生產(chǎn)燃料乙醇新工藝，將蒸餾塔的塔頂蒸汽加壓升溫后直接用作塔底再沸器的熱源，不需要塔頂要冷凝器，也不需要鍋爐供熱系統(tǒng)以及循環(huán)泵等公用工程，整個物流系統(tǒng)全封閉操作，生產(chǎn)成本大大降低，工程總投資費(fèi)用降低，還可以副產(chǎn)原料乙醇的水分，實(shí)現(xiàn)零排放，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)-節(jié)省-環(huán)保三重效益。

根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)“變性燃料乙醇”（GB 18350-2001）和“車用乙醇汽油”（GB18351-2001）的規(guī)定，燃料乙醇是未加變性劑的、可作為燃料用的無水乙醇。變性燃料乙醇是以淀粉、糖質(zhì)為原料，經(jīng)發(fā)酵、蒸餾制得乙醇，脫水后，再添加變性劑改性而得。將變性的燃料乙醇與汽油調(diào)和組分油調(diào)配，生產(chǎn)出車用乙醇汽油。本項(xiàng)目是在傳統(tǒng)恒沸精餾工藝基礎(chǔ)上，結(jié)合熱

成果簡介：重油作為工業(yè)生產(chǎn)的基本燃料，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。目前，我國每年用作燃料的重油在 4000 萬噸以上，節(jié)約使用重油，有著重 要的節(jié)能意義。改善重油的燃燒狀態(tài)，使重油在爐內(nèi)充分燃燒，是節(jié)約使用 重油的關(guān)鍵。使用乳化重油改善重油燃燒時的霧化狀態(tài)，從而達(dá)到節(jié)油的目的，已成為國內(nèi)外專家的普遍共識，并得到了科學(xué)的驗(yàn)證。生產(chǎn)高效、節(jié)能和環(huán)保的乳化重質(zhì)燃料的關(guān)鍵技術(shù)在于重油乳化劑的選擇，該項(xiàng)目的技術(shù)人&nbs

本發(fā)明公開了一種可見光光催化燃料電池及其制備方法，所述可見光光催化燃料電池以三氧化鎢/二氧化鈦納米管作為光陽極，氧化銅/二氧化鈦納米管作為光陰極。本發(fā)明中還公開了相應(yīng)的可見光光催化燃料電池制備方法，包括：（1）陽極氧化法制備片狀二氧化鈦納米管；（2）陰極方波電沉積法制備三氧化鎢/二氧化鈦納米管光陽極；（3）恒電位極化法制備氧化銅/二氧化鈦納米管光陰極；（4）制備光催化燃料電池。通過本發(fā)明，所獲得的可見光光催化燃料電池，可見光響應(yīng)好，光催化性能高且污染物降解能力顯著。

本發(fā)明公開了一種燃料電池膜電極組件的層合裝置，包括：分別沿著不同輸送路徑輸送兩組復(fù)合膜層的第一和第二輸送機(jī)構(gòu)，對兩組復(fù)合膜層執(zhí)行層合處理的層合機(jī)構(gòu)，對層合后膜層執(zhí)行對齊檢測的對齊檢測機(jī)構(gòu)，以及對齊調(diào)整單元；其中第一、第二輸送機(jī)構(gòu)分別用于輸送對應(yīng)模切有多個模切框的第一、第二復(fù)合膜層；對齊檢測機(jī)構(gòu)用于對層合后膜層采集其模切框圖像；對齊調(diào)整單元根據(jù)對齊檢測機(jī)構(gòu)所獲得的模切框圖像，計算其間距值并相應(yīng)調(diào)整第二輸送機(jī)構(gòu)的輸送調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)兩組復(fù)合膜層的對齊及層合。本發(fā)明還公開了相應(yīng)的層合方法。通過本發(fā)明，可以使

針對我國污泥高含砂、高含固等特點(diǎn)，對我國低有機(jī)質(zhì)污泥尤其是高含固（TS>10%）污泥高級厭氧消化技術(shù)路線領(lǐng)域開展研究，從厭氧消化的可行性、物質(zhì)流特征、微生物種群及強(qiáng)化調(diào)控、熱/堿強(qiáng)化水解預(yù)處理技術(shù)、污泥/餐廚協(xié)同消化技術(shù)等方面，特別是加強(qiáng)在污泥厭氧消化體系中物質(zhì)流轉(zhuǎn)化機(jī)制的研究工作，突破針對我國低有機(jī)質(zhì)污泥提升厭氧降解率與產(chǎn)氣率的關(guān)鍵技術(shù)研究與機(jī)理研究，為我國污泥高級厭氧消化研究提供支撐。 提出適用于我國低有機(jī)質(zhì)污泥泥質(zhì)特性的高溫水熱強(qiáng)化預(yù)處理技術(shù)，突破高溫水熱對污泥強(qiáng)化水解的作用機(jī)制與最佳反應(yīng)條件，技術(shù)成果形成成套化裝備，并在示范工程中得到應(yīng)用轉(zhuǎn)化與運(yùn)行優(yōu)化；突破高含固污泥高級厭氧消化的物質(zhì)強(qiáng)化轉(zhuǎn)化關(guān)鍵技術(shù)，對含固率、溫控、攪拌等重要參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化開發(fā)，技術(shù)成果在示范工程中得到應(yīng)用轉(zhuǎn)化與運(yùn)行優(yōu)化。1.目標(biāo)及意義 1）提出適應(yīng)于我國低有機(jī)質(zhì)污泥泥質(zhì)特征的污泥高溫水熱強(qiáng)化預(yù)處理技術(shù)，并與高含固污泥厭氧消化關(guān)鍵技術(shù)相耦合，形成基于高溫水熱強(qiáng)化的高含固污泥高級厭氧消化技術(shù)，開發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)技術(shù)成果的在長沙污泥厭氧消化工程中的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用； 闡明在污泥厭氧消化新技術(shù)中有機(jī)質(zhì)在固-液-氣相變體系中的物質(zhì)流特征，基于有機(jī)質(zhì)的定向轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步對污泥高級厭氧消化新技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化開發(fā)，進(jìn)一步提升甲烷產(chǎn)率和降解率，為污泥厭氧消化的效率提升提供技術(shù)支撐。基于對污泥厭氧消化過程的物質(zhì)流和微生物特征的研究，在技術(shù)層面，從“易降解物質(zhì)定向轉(zhuǎn)化”、“難降解單元分質(zhì)活化”和“微生物分相調(diào)控”三方面入手，開發(fā)強(qiáng)化物質(zhì)轉(zhuǎn)化的水熱、生物酸化等預(yù)處理新技術(shù)，確定關(guān)鍵技術(shù)單元組成、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)和條件；在工藝層面，從強(qiáng)化固相溶解-液相高速甲烷化入手，開發(fā)高效厭氧消化工藝流程，開發(fā)適用于我國高含固污泥物料特點(diǎn)的厭氧消化技術(shù)與裝備，提出可靠的攪拌和保溫方案以及反應(yīng)器構(gòu)造等關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)，在此基礎(chǔ)上，形成高含固污泥熱水解-厭氧消化集成技術(shù)，并進(jìn)行工程示范；進(jìn)一步提高污泥高含固厭氧消化工藝的物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率與資源化利用水平。1）預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益  熱水解預(yù)處理-高含固協(xié)同厭氧消化技術(shù)可有效提高污泥厭氧消化處理能力，增強(qiáng)污泥產(chǎn)期效率，降低污泥處理處置能耗。工程效益可望達(dá)到1億元以上。2）預(yù)期的社會效益  熱水解預(yù)處理-高含固協(xié)同厭氧消化技術(shù)可有效提高污泥厭氧消化處理能力，增強(qiáng)對污泥的處理處置能力，有效緩解污泥處理處置壓力，進(jìn)一步提高污泥高含固厭氧消化工藝的物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率與資源化利用水平。

該技術(shù)通過分子設(shè)計和環(huán)境友好的水解反應(yīng)，利用頂角-戴帽法和官能團(tuán)剪裁等手段制備帶有多種可反應(yīng)性基團(tuán)的中空籠型納米材料。材料具有質(zhì)輕、透氣、超低介電常數(shù)、耐熱、易加工、可溶解性、生物相容性等特性，體現(xiàn)了不同于傳統(tǒng)納米材料的優(yōu)點(diǎn)，與聚合物有非常好的相容性和分散性。這類有機(jī)－無機(jī)雜化材料實(shí)現(xiàn)了將有機(jī)材料的耐熱性能和高強(qiáng)度與有機(jī)高分子材料的加工工藝簡單完美結(jié)合的目的。 籠型倍半硅氧烷與高分子聚合物的相容性良好，基本可以達(dá)到分子級均勻分散，這是普通無機(jī)填料無法達(dá)到的，得益于籠型倍半硅氧烷分子具有有機(jī)部分，既使在惰性基團(tuán)取代籠型倍半硅氧烷中也可以與有機(jī)基體實(shí)現(xiàn)良好的相容行為。同時，材料的耐熱性能指標(biāo)（如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，5%質(zhì)量損失熱降解溫度）均有大幅度提高，這是因?yàn)榛\型倍半硅氧烷的Si－O骨架部分提供了優(yōu)異的抵抗熱沖擊性能，此外，還可以利用多官能化籠型倍半硅氧烷進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步提高耐溫性能。另外，籠型倍半硅氧烷可以作為各種催化劑和其他功能性材料的載體，在拓寬這些功能材料使用溫度的同時提高其某些性能，如提高電致發(fā)光材料的發(fā)光效率和發(fā)光純度，提高催化劑的催化效率和選擇性。 可以預(yù)見，隨著各個交叉學(xué)科領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，籠型倍半硅氧烷作為典型的有機(jī)-無機(jī)雜化材料的優(yōu)異性能將會引起人們越來越濃厚的研究興趣。 粒子尺寸：1.5～3nm；溶解性：根據(jù)官能團(tuán)不同，可溶解于有機(jī)溶劑或水；顏色：白色；耐熱性：熱分解溫度在250℃以上。可用于耐高溫材料、航空航天材料、復(fù)合材料、超低介電材料、塑料及纖維改性、功能高分子材料、特種涂料、生物材料等制備。在高附加值材料領(lǐng)域，應(yīng)用前景廣闊。項(xiàng)目投資300～400萬。

1．項(xiàng)目簡介 本項(xiàng)目是省環(huán)保局經(jīng)省政府同意下達(dá)的重大科技攻關(guān)項(xiàng)目“黃姜皂素廢水綜合治理工業(yè)性試驗(yàn)”的攻關(guān)成果。黃姜皂素綜合廢水的COD濃度在30000～40000mg/L，pH值為0.6～1.5左右，色度為3500倍，其中的Cl-或SO42-的濃度及還原性糖度較高，并且含有對微生物有毒的物質(zhì)，極難處理。因此，目前所建成的治污設(shè)施都無法正常運(yùn)行。本成果創(chuàng)立了以水解酸化-內(nèi)電解-改進(jìn)UASB厭氧為流程的三階段厭氧工藝技術(shù)，并以此為核心與生物接觸氧化、催化氧化脫色優(yōu)化組合為一套新型的工業(yè)廢水處理工藝。對當(dāng)前應(yīng)用的熱點(diǎn)--兩階段厭氧工藝進(jìn)行了創(chuàng)新，將該工藝技術(shù)應(yīng)用于黃姜皂素廢水處理，取得重大突破，為保護(hù)南水北調(diào)中線工程水源、促進(jìn)黃姜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。該成果通過了省環(huán)保局組織的專家鑒定，成果為同類技術(shù)領(lǐng)先水平，被省科技廳認(rèn)定為湖北省重大科學(xué)技術(shù)成果（成果登記號（EK040749）。本成果已申請國家發(fā)明專利（國家知識產(chǎn)權(quán)局受理號200410013271.7，公開號CN1583599A）。2．主要技術(shù)指標(biāo) 廢水經(jīng)三段厭氧處理后，COD從進(jìn)水的34000～39000mg/L，到出水COD濃度在2000mg/L左右，COD去除94％以上；然后進(jìn)入生物接觸氧化池好氧曝氣，廢水中的COD進(jìn)一步下降至450mg/L以下，NH3-N的去除率在60％以上；經(jīng)好氧處理的廢水再經(jīng)催化氧化脫色，其COD下降至200mg/L左右，BOD降至30mg/L左右，色度下降至60倍以下，運(yùn)行費(fèi)用約為5元/m3。