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本項目采用了一種新型制氫工藝，該工藝主要包括四部分：1）鐵氧化物與水反應得到純凈的氫氣；2）一氧化碳還原鐵氧化物；3）還原反應產生的二氧化碳與碳反應生成一氧化碳；4）還原氣造氣過程中所需碳源由煤經過高溫炭化得到。整個工藝過程消耗的是煤和水，得到的產物是純凈的氫氣、純凈的一氧化碳和煤炭化釋放出的煤氣（主要成分是甲烷、氫氣和一氧化碳，可直接作為燃氣使用）。該方法的優勢在于：1）不把煤作為燃料，而將其作為制氫的原料，可以實現煤炭中有害物質的集中處理與轉化，從而避免煤炭分散燃燒帶來的環境污染和高處理成本。2）煤轉化為氣體燃料，其能量利用效率大大提高，如煤基氫—電聯產系統效率可達75%，純發電效率達到60%，而傳統的煤燃燒發電系統的效率只有33%～35%。3）本方法中氫氣和一氧化碳分別在不同的反應階段，由不同的反應器中分別輸出，可以直接得到純凈的氫氣和一氧化碳，與傳統的煤氣化制氫工藝相比，減少了分離、凈化環節，工藝更簡單。4）各種煤經過高溫炭化處理后都可以作為反應所需的碳源，而煤氣化制氫工藝則對煤種的適應性有較大局限性。已證實了該工藝的可行性與穩定性，項目目前進入進入中試放大研究階段。

氫作為二次可再生的清潔能源受到全世界的普遍關注。2019年我國首次將氫能源寫入《政府工作報告》，預計2022年市場規模將達到1.8萬億人民幣。目前氫氣主要有兩個來源：化石能源重整和水電解。其中，化石能源重整制氫是最主要的來源，占比約97%，成本低廉但二氧化碳排放居高不下。電解水制氫立足于未來碳減排，被各界寄予厚望，但電力成本居高不下，且目前其實際碳排放（約36千克）甚至高于煤制氫（約20千克）的碳排放。利用可再生能源實現低成本、低排放制氫是未來發展主要目標。 本項目通過半導體多級納米結構的有序組裝，不僅減少光電極對太陽光的反射、拓寬了光電極對太陽光譜的吸收范圍；同時通過對材料結構及成分的調控實現對半導體能帶的有效裁減，促進光生載流子的分離，以及表面電化學氧化還原反應動力學。進一步通過表面修飾顯著提升光電極的工作壽命。本項目通過精確調控、系統優化與多功能協效，目前已經實現了無外加偏壓下完全通過太陽能高效分解水制氫，其中太陽能光轉化氫效率高達10%。

針對生物質體積密度低、熱值低，高值化利用中原料收集和運輸成本高的問題，開發了雙螺旋移動式熱解制油裝置系統，將生物質就地轉化為高能量密度、易于運輸的生物油。該系統包括快速熱解、燃燒供能、驟冷和智能化控制等單元，采用自主設計的雙螺旋內混熱解反應器，利用熱解氣燃燒供能，通過分段式加熱進行反應強化和能量品質優化匹配，實現裝置的小型化和緊湊化和移動化。設計的緊湊式裝置系統在相同處理量下，體積只有傳統設備的1/5，生物油產率高達50%，具有可觀的經濟效益。制備的生物油品質較好，通過簡單提質后可與汽柴油混合使用，有望實現生物質“分散式制油-集中化煉制”模式。

針對生物質體積密度低、熱值低，高值化利用中原料收集和運輸成本高的問題，開發了雙螺旋移動式熱解制油裝置系統，將生物質就地轉化為高能量密度、易于運輸的生物油。該系統包括快速熱解、燃燒供能、驟冷和智能化控制等單元，采用自主設計的雙螺旋內混熱解反應器，利用熱解氣燃燒供能，通過分段式加熱進行反應強化和能量品質優化匹配，實現裝置的小型化和緊湊化和移動化。設計的緊湊式裝置系統在相同處理量下，體積只有傳統設備的1/5，生物油產率高達50[[[[[%]]]]]，具有可觀的經濟效益。制備的生物油品質較好，通過簡單提質后可與汽柴油混合使用，有望實現生物質“分散式制油-集中化煉制”模式。

傳統的電解工業（電解水、氯堿工業）陰、陽極會同時產生兩種氣體，一般采用離子交換膜防止兩種氣體的混合，避免爆炸性混合氣體的產生。離子交換膜的使用增加了電解的成本，此外膜內阻也增加了電解的能耗。且由于陽極和陰極室的氣體壓力必須通過穩定的電源輸入保持平衡，很難利用風能和太陽能等不穩定的可持續能源來直接為離子膜電解池供電。另一方面，電解池中的高壓氣體和陽極氧化過程的中間產物也會加劇膜的老化降解，近一步增加電解成本。基于電池電極的分步法無膜電解技術有望為電池電極反應推出一個新的研究方向，隨著電池工業迅速發展，電池電極的制備已經非常成熟，分步法電解技術很容易利用現有的商業化電極實現產業化。

成果描述：用濕法稀磷酸制備磷酸二氫鉀技術已完成5000 噸/年中試，現開始設計3萬噸裝置。濕法磷酸先與氯化鉀反應，然后用萃取劑萃取鹽酸，有機相經洗滌，用氨反萃得到氯化銨，水相經過濾、濃縮、結晶得到磷酸二氫鉀。本技術的P2O5萃取率高，原料酸中80 %的P2O5進入到產品中。自動化程度高、產品質量好、可大規模工業化，適合大型磷肥企業，走肥鹽結合道路。市場前景分析：磷酸二氫鉀廣泛應用于現代化工、農牧業、醫藥、食品、石油、造紙、日化等行業。目前國內磷酸二氫鉀產品的年需求量約在100萬噸上下，而出口量約15萬噸，總需求量約在110萬噸，從2008年至2012年平均23.45 %的高速增長率體現了其巨大市場前景。與同類成果相比的優勢分析：產品磷酸二氫鉀為無色四方晶體或白色結晶性粉末。KH2PO4含量為92 % - 98 %，相對密度2.338，熔點252.6 °C，易溶于水，1 %的磷酸二氫鉀溶液的pH值為4.6。國際先進。

針對水和甲醇液相制氫反應的特點，采用 鉑-碳化鉬雙功能催化劑 （其中鉑以原子水平分散于立方相碳化鉬納米顆粒表面），在 低溫下（150~190 ℃）無需強堿即可實現對水和甲醇的高效活化和催化重整 。在190 °C時，催化速率高達18,046 mol H2 /(mol Pt *h)，活性較傳統鉑基催化劑提升了兩個數量級。首先比較了立方相碳化鉬（α-MoC）和六方相碳化鉬（β-Mo 2 C）在載體碳化鉬中的不同比例對負載金屬鉑的結構和甲醇水液相重整制氫活性的影響。實驗發現隨著載體中立方相結構α-MoC比例的增長，甲醇重整活性急劇增加，Pt負載于純α-MoC上（Pt/α-MoC）表現出了最高的甲醇重整活性。利用X-射線吸收精細結構譜和單原子分辨率的球差校正電鏡對催化劑進行系統研究表征，證明在2 wt% Pt/α-MoC催化劑上存在著高密度原子級分散的鉑。將Pt負載量降至0.2 wt%時，可實現所有負載金屬鉑呈原子級分散，極大提高了貴金屬鉑的原子利用率，TOF達到了18,046  mol H2 /(mol Pt *h) 。據估算，僅需含有6克金屬鉑的催化劑即可使產氫速率達到1 kg H2 /h，已基本達到商用車載燃料電池組的需求。而且，Pt/α-MoC具有較高的催化穩定性，經歷了11次模擬類真實情況的“啟動-停止-啟動”循環反應仍維持原子級分散形貌和較高的催化活性。

【項目來源】南京中醫藥大學科技創新風險基金項目。 【類    別】中藥新藥6類。 【劑   型】膠囊劑。 【知識產權】 獲得國家發明專利1項：一種治療呼吸系統病毒感染性疾病的中藥制劑及制備方法，專利授權號：ZL200510123195.X。 【功能主治】清熱解毒、疏表祛邪。用于溫病初起引起的壯熱頭痛，憎寒體重，四肢無力，遍身酸痛等證，以及病毒性發熱見上述癥候者。 【處方來源】該方是孟澍江教授以清代著名醫家楊栗山所著《傷寒溫疫條辨》的“神解散”為基本方加減組成，經過南京中醫藥大學溫病學科（溫病學是國家重點學科和江蘇省重點實驗室）孟澍江教授、王燦暉教授、楊進教授和龔婕寧教授數十年和數千病例的臨床驗證表明，該方對各種呼吸系統病毒性疾病如感冒、流感、病毒性肺炎、流行性腮腺炎等具有良好的預防和治療作用，特別是對發熱較明顯的上述病毒性疾病具有顯著的退熱效果。 【主要技術指標】 1、藥學研究：（1）制備工藝研究：采用正交試驗法和單因素試驗法對神解膠囊的提取、醇沉、減壓薄膜濃縮、噴霧干燥和干式制粒等工藝的參數進行了優選，建立了神解膠囊的制備工藝，并按新藥要求進行了三批中試。（2）質量標準研究：重點從薄層鑒別、檢查（水分、崩解時限、裝量差異等）和含量測定（綠原酸和黃芩苷）等方面對神解膠囊進行質量控制，建立了先進可行的質量標準。（3）穩定性研究：按新藥審評要求，進行了神解膠囊室溫留樣12個月（仍在繼續進行）和加速實驗6個月的穩定性研究，暫定神解膠囊的有效期為2年。 2、藥效學和毒性研究：（1）神解膠囊對流感病毒FM1株、腸道病毒ECHO11、皰疹病毒Ⅰ型，腺病毒3型的致細胞病變均具有抑制作用。（2）神解膠囊對乙型溶血性鏈球菌感染小鼠具有明顯的保護作用，在體外對乙型鏈球菌、肺炎雙球菌、金葡菌、大腸桿菌、綠膿桿菌和福氏痢疾桿菌具有明顯的抑制作用。（3）神解膠囊明顯抑制家兔注射傷寒Vi多糖疫苗后1～4h的體溫升高體溫升高。(4) 神解膠囊各個劑量組均對二甲苯所致的小鼠炎性耳腫脹、新鮮雞蛋清所致的大鼠后足跖炎性腫脹具有顯著抑制作用，并對小鼠醋酸致痛具有明顯的鎮痛作用。（5）神解膠囊的最大耐受量為11.25g/kg，相當于人每天臨床用藥量的150倍。 【推廣應用前景】神解膠囊專治病毒性發熱，療效顯著，其生產工藝先進但不復雜，市場前景巨大，具有很好的產業化前景，預計上市成熟后每年可為企業帶來上億元利潤。 【進展情況】已完成臨床前主要研究工作；獲得發明專利1項。  

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清潔氫氣來源的“綠氫”技術。然而，目前制約電解水制氫產業發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現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環境因素的影響，導致催化劑表面發生重構并破壞其幾何/電子結構，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析氫反應催化劑活性與穩定性之間的權衡問題。這一策略為設計高效、穩定的非貴金屬基電催化劑的大規模應用提供了新思路。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）雙電極電解系統時，在電流密度400 mA/cm2下持續分解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模，讓電解水制氫在國民經濟去碳化中發揮關鍵作用。

本發明公開了一種基于空氣能和太陽能的海島制水裝置及方法，其包括空氣能熱泵組件、太陽能集熱板、四通閥和柵格密封板組件，空氣能熱泵組件和太陽能集熱板用以梯級加熱裝置內的循環空氣，空氣能熱泵組件包括蒸發器、冷凝器和壓縮機，冷凝器與太陽能集熱板相連，太陽能集熱板與四通閥相連；四通閥連接有小型氣泵，小型氣泵與冷凝器相連；柵格密封板組件包括分別與四通閥相連的柵格密封板 A 和柵格密封板 B，柵格密封板 A 中盛有硫氰酸銨溶液，柵