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超臨界二氧化碳發電系統技術
成果完成人瞄準1000MW超臨界二氧化碳燃煤（sCO2）發電系統，主持了國家重點研發計劃項目“超高參數高效二氧化碳燃煤發電基礎理論與關鍵技術研究”。
本成果從系統和部件兩個層面進行研究，被推薦為2020年度國家重點研發計劃重點科技成果，并在2021年1月27日科技日報上做了報導。具體成果如下：
1、sCO2鍋爐模塊化設計：sCO2循環流量是水蒸氣機組的6-8倍，導致S-CO2鍋爐嚴重堵塞，發現機組效率懲罰效應。首次提出1/8分流減阻原理，在保持吸熱量及循環流量不變條件下，將壓降降低為傳統設計的1/8，由此提出模塊化鍋爐設計，將鍋爐壓降減小到與水蒸氣鍋爐相當或更低水平，徹底解決大壓降難題。
2、煙氣熱量全溫區吸收：針對sCO2循環適合中高溫熱源，單個sCO2循環無法吸收煙氣全溫區熱量，提出頂低復合循環，實現熱量全溫區吸收。提出能量復疊利用原理及設備共享，完全消除頂底循環效率差并簡化系統。1000MWe級燃煤sCO2發電效率達到～50%，比水蒸氣機組高3-4個百分點。
3、鍋側和爐側綜合調溫方法：針對sCO2進入鍋爐溫度較高，抬高受熱面溫度，提出鍋側和爐側綜合調溫方法，發明“冷熱匹配、層級降溫”原理，提出“上大下小+雙爐膛+煙氣再循環”的創新型鍋爐設計。建成壓力達26MPa的超高參數sCO2傳熱系統，提出超臨界傳熱類沸騰理論，結合實驗數據，給出了鍋爐管發生傳熱惡化的臨界判據。誕生第一臺超臨界二氧化碳燃煤鍋爐原理樣機。
本成果闡明了能量復疊利用原理，是能量梯級利用的繼承和發展，消除了復合循環中頂循環和低循環的效率差，最大限度挖掘了sCO2燃煤發電系統的效率優勢。并首次闡明超臨界流體分子尺度下的非均勻物質結構，顛覆了人類對超臨界流體物質結構的認知，首次將亞臨界壓力下的多相流體理論體系引入到超臨界傳熱中，初步實現了亞臨界和超臨界壓力下能量傳遞與轉換理論的統一，達到國際領先水平。
華北電力大學
2022-07-06
二氧化碳晶體結構模型
寧波浪力儀器有限公司（余姚市朗海科教儀器廠）
2021-08-23
二氧化碳晶體結構模型
寧波華茂文教股份有限公司
2021-08-23
集成化固定二氧化碳和生產琥珀酸項目
琥珀酸是直鏈飽和二元羧酸，為重要的化工原料，可以合成1，4-丁二酯、四氫呋喃、γ-丁內酯、己二酸等，廣泛應用于醫藥、農藥、染料、香料、油漆、食品、塑料和照相材料工業。近年來，由于不斷開拓新的應用領域，琥珀酸的需求猛增。利用微生物發酵生產琥珀酸是以可再生資源取代石油生產的一種綠色平臺化學技術。同時，發酵法生產琥珀酸過程中需要CO2，將發酵生產琥珀酸與CO2的生物固定過程進行偶合，更有可能將乙醇發酵過程中的CO2或者其他行業的含CO2廢氣加以利用，開辟了溫室氣體利用的新途徑，從長遠利益來講有利于減緩全球變暖和能源危機。本項目利用代謝工程大腸桿菌進行琥珀酸發酵，通過發酵過程的相關調控，顯著提高琥珀酸的合成和對葡萄糖的得率。同時設計了特殊的反應器，提高了二氧化碳的固定效率，實現了有效的琥珀酸生產和二氧化碳固定。主要參數如下：琥珀酸濃度：59g/L；葡萄糖轉化率：1.24mol/mol；生產強度：1 g/L/h；本項目的主要創新和技術優勢在于：1）利用廉價培養基實現琥珀酸的高效生產，過程簡單，產量和生產強度較高，葡萄糖轉化效率高；2）固定CO2效果良好，可與乙醇發酵或其它釋放CO2的工藝有效偶聯，減少CO2排放，并進一步降低成本；3）副產物少，提取方便。
華東理工大學
2021-04-13
二氧化碳的捕集與轉化技術
項目簡介： 針對現有碳收集、儲存（CCS）方法中二氧化碳的壓縮、脫附過 程的高能耗問題，我們采用碳收集與利用（CCU）的策略，將二氧化 碳的捕集、活化與轉化利用相結合，為碳收集、儲存及其活化利用提 供新方法。設計并合成高效、可活化二氧化碳的吸附材料，以利于在 捕集時活化二氧化碳分子，將二氧化碳的分離技術與二氧化碳（即活 化的二氧化碳分子）的轉化反應相耦合，避免能耗高的脫附過程，從 而實現低壓、溫和條件下將捕集的二氧化碳的原位催化氫化反應，以 制備能源類產品甲酸、甲醇
南開大學
2021-04-11
二氧化碳的高值有效封存利用
CO2的大規模工業利用是目前國內外研究的重要課題，提出了一種新的 CO2 化學利用技術路線，即通過 CO2 與氨反應得到三聚氰酸等固體產品。這樣， 不僅可實現 CO2的封存，而且能夠實現 CO2的高值有效利用。對 CO2的減排具 112 有重要意義。 CO2氨化反應特點： CO2氨化礦化生成三聚氰酸所需原料用量少（一份重量的氨可固定 2.5 份 CO2）； 原料轉化率高,(轉化率達 95%以上)； 礦化反應設備投資少，在現有煤化工裝置基礎上，添加部分設備，通過改 變反應過程和目標產品即可實現 CO2的氨化礦化，礦化產品利用價值大。
山東大學
2021-04-13
二氧化碳替代光氣綠色合成聚氨酯技術
聚氨酯是重要高分子合成材料，用于制造泡沫塑料、纖維、彈性體、合成革、涂料、膠黏 劑、鋪裝材料和醫用材料等，廣泛應用于交通、建筑、輕工、紡織、機電、航空、醫療衛生等 領域。目前，全世界生產聚氨酯都是采用光氣異氰酸酯路線，本項目首創的綠色生產技術，以 二氧化碳替代劇毒的光氣，與有機胺、多元醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇等為原料，具有原料 成本低 (比光氣異氰酸酯路線低20～30％) 、轉化率高、過程清潔等特點，產品質量優異，優級 品含量大于99.5％，經濟性好，具有最強的國際市場競爭力。隨著環境保護、節能減排的日益 重視，該項目的開發，對于節約寶貴的能源、利用二氧化碳廢氣、促進節能減排、經濟社會和 諧發展具有非常重要的意義。 5萬噸/年HDI型聚氨酯，總投資26000萬元。
華東理工大學
2021-04-13
高效的二氧化碳電催化劑
通過將酞菁銅（CuPc）分子與碳納米管復合，得到了高效的二氧化碳電催化劑。它可以在較低過電位下將二氧化碳高選擇性地還原為甲烷，其法拉第效率達到66%（圖3），是目前產甲烷的活性最高的電催化材料。不同于該課題組此前報道的單分散的CoPc/CNT催化劑（Nat. Commun. 2017,8,14675），CuPc分子晶體以堆積狀態分散于CNT之中（圖3b）。原位在線X射線吸收（XAS）研究發現，堆積狀態下的CuPc分子在催化工作電位下會自發轉變為尺寸為2nm左右的銅納米團簇，是高催化活性位點；當停止催化反應后，銅納米團簇又會可逆地回到CuPc分子結構（圖3c-e）。不同于CuPc，另外兩種銅配合物HKUST-1和[Cu(cyclam)]Cl2在催化反應電位下都不可逆地轉變為金屬銅微米枝晶，因此催化活性和選擇性遠低于CuPc/CNT
南方科技大學
2021-04-13
二氧化碳催化加氫制備高品質汽油
成果創新點 主要技術創新路徑：一步催化二氧化碳加氫高選擇性 制備高品質（清潔）汽油 核心解決問題、核心優勢：一步催化二氧化碳加氫高 選擇性制備汽油,即緩解能源危機又能改善環境問題。催化 劑由金屬氧化物和分子篩兩部分組成，金屬氧化物可以較 大規模制備，分子篩的價格也比較低廉，催化劑穩定性較 好，有工業推廣前景。 這種方法所制備的汽油有別于傳統石油裂解制備的汽 油，其不含硫或磷，
中國科學技術大學
2021-04-14
二氧化碳的高值有效封存利用
CO2的大規模工業利用是目前國內外研究的重要課題，提出了一種新的CO2化學利用技術路線，即通過CO2與氨反應得到三聚氰酸等固體產品。這樣，不僅可實現CO2的封存，而且能夠實現CO2的高值有效利用。對CO2的減排具有重要意義。 CO2氨化反應特點： CO2氨化礦化生成三聚氰酸所需原料用量少（一份重量
山東大學
2021-04-14