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熱噴涂是通過對傳統(tǒng)激光熔覆的光學(xué)準(zhǔn)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(fù)產(chǎn)品表面粗糙度可小于 20 微米，修復(fù)厚度可低至 30 微米。

項目屬于化學(xué)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?fàn)t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(biāo)國際領(lǐng)先。

在“雙碳”目標(biāo)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(fù)雜催化反應(yīng)環(huán)境因素的影響，導(dǎo)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(dāng)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。

團隊基于纖維增強復(fù)合材料低密度，高強度,材料性能可設(shè)計性強，抗腐蝕性和耐久性能好等特點，已開發(fā)出汽車的引擎蓋、車門、行李箱蓋、翼子板、后視鏡、方向盤、排擋頭、懸架彈簧、電池箱等汽車輕量化零部件，以及軌道車輛地板、內(nèi)壁板、座椅、衛(wèi)生間產(chǎn)品，相應(yīng)成果在科協(xié)年會上得到李源潮、萬鋼等國家領(lǐng)導(dǎo)人肯定，人民日報等媒體進行報道。

項目成果/簡介:團隊基于纖維增強復(fù)合材料低密度，高強度,材料性能可設(shè)計性強，抗腐蝕性和耐久性能好等特點，已開發(fā)出汽車的引擎蓋、車門、行李箱蓋、翼子板、后視鏡、方向盤、排擋頭、懸架彈簧、電池箱等汽車輕量化零部件，以及軌道車輛地板、內(nèi)壁板、座椅、衛(wèi)生間產(chǎn)品，相應(yīng)成果在科協(xié)年會上得到李源潮、萬鋼等國家領(lǐng)導(dǎo)人肯定，人民日報等媒體進行報道。應(yīng)用范圍:材料的輕量化，就是在保證汽車、軌道交通等零部件的強度和安全性能的前提下，盡可能地降低汽車、軌道交通的整備質(zhì)量，從而提高汽車、軌道交通的動力性，減少燃料消耗，降低排氣污染。由于環(huán)保和節(jié)能的需要，汽車、軌道交通的輕量化已經(jīng)成為世界汽車、軌道交通發(fā)展的潮流，本成果具有較廣闊的用途和市場應(yīng)用前景。

一、研發(fā)背景我國是有色及稀散金屬資源大國，產(chǎn)量更是在全球具有絕對控制地位。稀散有色金屬礦的開發(fā)利用給我國帶來巨大的經(jīng)濟效益，與此同時也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境重金屬污染。稀散有色金屬礦經(jīng)開采、選、冶加工后，會遺留下大量的尾礦、冶煉渣和各種塵泥。從環(huán)保和安全上來說，稀散多金屬采選冶廢棄物是重大的污染源和危險源，控制固體廢棄物污染特別是礦業(yè)固體廢棄物成為中國環(huán)境保護領(lǐng)域的重要問題之一。二、技術(shù)內(nèi)容（1）新型深部充填減量化技術(shù)。開發(fā)一種價格低廉、材料來源廣泛且固化重金屬效果優(yōu)良的地下采礦膠結(jié)充填料，能夠降低充填采礦成本，并可以安全處置危險廢物；（2）尾礦庫微生物原位成礦修復(fù)技術(shù)。利用微生物（硫酸鹽還原菌、寡營養(yǎng)鐵還原菌）控制環(huán)境中 Fe3+ 濃度、降低環(huán)境電位、降低環(huán)境中游離鎘、銻等重金屬離子，實現(xiàn)現(xiàn)役尾礦庫的微生物生態(tài)修復(fù)。（3）五層覆蓋強還原原位成礦修復(fù)技術(shù)。基于礦物學(xué)--生物地球化學(xué)協(xié)同作用，開發(fā)已閉庫或無主尾礦庫的重度污染區(qū)的五層（無污染客土層、膨潤土密封層、有機質(zhì)深度還原密封層、含高風(fēng)險稀散多金屬及砷和重金屬尾礦生物法控制污染主反應(yīng)層、原始尾礦層）覆蓋強還原穩(wěn)定成礦修復(fù)技術(shù)。三、作用原理針對我國含稀散多金屬硫化礦采選冶廢物易引起氧化淋溶、存在潰壩風(fēng)險和對周邊及重大流域構(gòu)成的嚴(yán)重環(huán)境威脅等問題，首先研究采選冶廢物處置環(huán)境風(fēng)險評估方法，建立稀散多金屬采選冶廢物處理處置污染控制技術(shù)評估方法；利用冶煉廢渣及尾礦庫內(nèi)堆存尾礦，研發(fā)新型膏體充填減量化、資源化技術(shù)；針對現(xiàn)役尾礦庫，利用硫酸鹽還原菌及寡營養(yǎng)鐵還原菌研發(fā)尾礦微生物原位成礦修復(fù)技術(shù)；針對已閉庫及無主尾礦庫，基于礦物學(xué)--生物地球化學(xué)協(xié)同作用，研發(fā)重度污染區(qū)的五層覆蓋強還原穩(wěn)定原位成礦修復(fù)技術(shù)；組合應(yīng)用上述技術(shù)，在典型稀散多金屬采選冶集中區(qū)開展技術(shù)示范；最終形成“基于風(fēng)險控制的稀散多金屬采選冶廢物減量化、資源化處理處置與污染控制方案和環(huán)境管理導(dǎo)則”，為我國稀散金屬多金屬污染防控和環(huán)境管理提供技術(shù)支撐。

該項技術(shù)針對汽車底盤關(guān)鍵零部件，結(jié)合ADAMS、HyperWorks、FE-Fatigue等軟件進行多平臺聯(lián)合動態(tài)仿真，獲取其在多種工況下的載荷譜，通過靈敏度分析方法甄選出可優(yōu)化對象，在保證整車性能的前提下，結(jié)合動載荷對其進行合理的拓?fù)鋬?yōu)化，達(dá)到輕量化與可靠性兼顧的工程目標(biāo)。  技術(shù)優(yōu)勢：（1）以理論分析和仿真代替經(jīng)驗設(shè)計，結(jié)果更具可靠性，適用范圍更廣。（2）研發(fā)周期短，研發(fā)經(jīng)費少。  （3）同時兼顧車輛操縱穩(wěn)定性，平順性要求。  （4）節(jié)能減材。

該項技術(shù)針對汽車底盤關(guān)鍵零部件，結(jié)合了ADAMS、HyperWorks、FE-Fatigue等軟件進行多平臺聯(lián)合動態(tài)仿真，獲取其在多種工況下的載荷譜，通過靈敏度分析方法甄選出可優(yōu)化對象，在保證其整車性能的前提下，結(jié)合載荷對其進行合理的拓?fù)鋬?yōu)化，達(dá)到輕量化與可靠性兼顧的工程目標(biāo)。1、技術(shù)優(yōu)勢：（1）以理論分析和仿真代替經(jīng)驗設(shè)計，結(jié)果更具可靠性，適用范圍更廣；（2）縮短研發(fā)周期，減少研發(fā)經(jīng)費；（3）同時兼顧車輛操

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(xué)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(fù)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(fù)合物中以實現(xiàn)復(fù)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(fù)合水解體系還具有放氫量高，動力學(xué)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，具有非常可觀的市場需求。 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%)