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1 成果簡介 鋅-空氣燃料電池作為一種新型的燃料電池系統(tǒng)，用鋅作能量來源，實現(xiàn)發(fā)電。鋅-空氣燃料電池具有如下特點： 與一般氫空氣燃料電池比，成本低，不需要貴金屬做催化劑； 與一般蓄電池比，不需要充電，可像加油一樣快速補(bǔ)料； 與燃油內(nèi)燃機(jī)比，燃料可再生，鋅發(fā)電后變?yōu)檠趸\可通過電解得以還原； 環(huán)保安全，放進(jìn)火里也不燃燒。 本研究組已研究開發(fā)出 200 瓦的 5 節(jié)燃料電池堆，其電流密度指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)，證明了設(shè)計方案的可行性。利用該技術(shù)方案，依據(jù)功率需求可開發(fā)大小不等的鋅-空氣燃料電池系統(tǒng)。為產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，接下來需要做的工作是設(shè)計產(chǎn)品構(gòu)型、完善整體集成。 2013_8_1 上圖 用于方案驗證的鋅-空氣燃料電池系統(tǒng) 2 應(yīng)用說明 鋅-空氣燃料電池可做軍用電源，具有補(bǔ)充能量快、安全的優(yōu)勢；可配合風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電系統(tǒng)的大型儲能-發(fā)電裝置，為電網(wǎng)調(diào)峰補(bǔ)谷，具有安全、成本低優(yōu)勢；可作為未來電動汽車的動力電源，具有安全、價廉、不需要充電、續(xù)駛里程長等優(yōu)勢。 3 效益分析 量產(chǎn)的鋅-空氣燃料電池系統(tǒng)，制造成本與鉛酸蓄電池相當(dāng)，而使用壽命更長。 4 合作方式 聯(lián)合開發(fā)。

微生物燃料電池（MFCs）是利用微生物的新陳代謝氧化化學(xué)物質(zhì)并釋放電子，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種電化學(xué)裝置。MFCs由于具有去污和產(chǎn)電雙重功能，是一種“綠色”能源。其最具潛能的應(yīng)用是污水處理，即利用微生物分解污水中的有機(jī)物，并將轉(zhuǎn)化為可用的電能。且整處理過程不用曝氣，可節(jié)省大量的耗能。目前，微生物燃料電池的發(fā)展和應(yīng)用中最大的障礙是材料的成本和性能。 本研究利用低成本的天然木質(zhì)纖維素為原料，采用直接碳化的方法來制備三維大孔碳材料作為微生物燃料電池的陽極材料，并取得突破性進(jìn)展，。 相關(guān)系列研究結(jié)果2012年分別發(fā)表在Journal Material Chemistry, ChemSusChem 以及Energy & Environmental Science等國際權(quán)威雜志上。特別地，基于天然纖維制備的波紋層狀三維碳陽極，陽極電流密度提高了10倍，達(dá)到了200 A m-2，該結(jié)果2012年已發(fā)表在能源環(huán)境領(lǐng)域頂級雜志Energy & Environmental Science上，影響因子9.61. 該研究成果制備的材料成本低，性能優(yōu)異。該研究成果結(jié)合我們的陰極氧氣還原催化劑的研究成果，以及后續(xù)的隔膜研究成果，將可微生物燃料電池的在污水處理中的規(guī)模化應(yīng)用。

本發(fā)明提供了一種微米級分子篩負(fù)載型納米鐵材料的制備方法，該方法包括步驟：分子篩載體的預(yù)處理、微米級分子篩負(fù)載型納米鐵材料的制備。本發(fā)明以MCM-41介孔分子篩為載體，通過液相還原法在分子篩載體上原位生成納米鐵顆粒，其納米鐵質(zhì)量負(fù)載率為25%-90%，制得的微米級分子篩負(fù)載型納米鐵材料的粒徑范圍為1.2μm-20μm，孔徑范圍為1.5nm-4.5nm。MCM-41介孔分子篩與納米鐵耦合后制備成高活性微米級負(fù)載型納米鐵材料，有益效果是有效的改善納米鐵在空氣中的穩(wěn)定性，提高納米鐵在水介質(zhì)中的分散性，有效抑制納米鐵顆粒的團(tuán)聚效應(yīng)，增加了納米鐵材料的活性位點，提高納米鐵材料的表面活性。使其在水處理工藝中更易于分離回收，回收率可達(dá)100%。

1．微電腦控制,中文界面,彩色液晶顯示,觸摸屏操作,簡潔、直觀、方便。全程電腦自動控制或手工控制開關(guān)機(jī)，自動加熱并恒溫,自動制冷并恒溫。2．智能保護(hù)：任意路不加熱、不制冷或溫度傳感器損壞，界面中文報故障，并自動切斷該路的加熱或制冷，保護(hù)該路器件免受損壞。3．開關(guān)機(jī)：任意預(yù)設(shè)周1至周日每天任意自動開關(guān)機(jī)兩次；手動開機(jī)在工作4小時后自動關(guān)機(jī)。 4．專利流蠟控制方式，流蠟管道不滴蠟、滲蠟；出蠟方式：手動、腳動，出蠟流量可調(diào)節(jié)。5．分體式結(jié)構(gòu)：包埋部分和冷凍臺分開，包埋部分帶小冷臺，冷凍臺為整體鋁合金材質(zhì)。6．工作臺和小冷臺二路照明，照明燈采用DC24V  LED燈珠，手動開關(guān)燈珠照明，在主機(jī)停止工作后自動熄滅。7．自帶放大鏡，便于觀察微小標(biāo)本。（可配置）8．制冷方式：冷凍臺：壓縮機(jī)制冷。為避免因壓縮機(jī)反復(fù)啟動而損壞壓縮機(jī)，自動延時啟動壓縮機(jī)。小冷臺：半導(dǎo)體制冷。9、溫度控制：室溫～99℃預(yù)設(shè)，恒溫精度±１℃

本發(fā)明公開一種固體氧化物燃料電池系統(tǒng)避免燃料虧空的控制方法，包括：在系統(tǒng)為跟蹤外部負(fù)載實現(xiàn)功率上升切換的過程中，通過仿真分析，在設(shè)定不同延遲時間的條件下，獲得相對應(yīng)的最優(yōu)功率上升速率，使得系統(tǒng)既滿足快速負(fù)載跟蹤能力，又不導(dǎo)致燃料虧空問題；基于模型預(yù)測控制設(shè)計了功率參考軌跡，并結(jié)合功率參考軌跡，使系統(tǒng)的功率輸出值能夠快速、平滑地跟蹤到目標(biāo)約束軌跡，實現(xiàn)SOFC 獨立發(fā)電系統(tǒng)快速、安全負(fù)載跟蹤的目標(biāo)。本發(fā)明在系統(tǒng)功率

本專利依托國家自然科學(xué)基金項目：有序納/材料的設(shè)計、合成及其質(zhì)子傳輸性質(zhì)研究（編號：20704004）。主要是應(yīng)用基礎(chǔ)研究，探索構(gòu)筑新型高性能雜化質(zhì)子傳輸膜的新方法。 本發(fā)明主要提供一種新型納/微米孔結(jié)構(gòu)聚酰亞胺雜化質(zhì)子交換膜的制備方法。通過將磺化的介孔二氧化硅粒子與磺化聚酰亞胺溶液共混；或在聚酰亞胺及其前驅(qū)體溶液中直接加入含有模板劑的二氧化硅溶膠；或以膠體晶模板法制備三維大孔聚酰亞胺膜并向大孔中灌入含有磺酸基或巰基的二氧化硅溶膠，從而將無機(jī)的二氧化硅引入到聚酰亞胺中，形成了具有納/微米孔結(jié)構(gòu)有機(jī)-無機(jī)雜化聚酰亞胺質(zhì)子交換膜。本發(fā)明由于在制得的復(fù)合質(zhì)子交換膜中引入了無機(jī)二氧化硅，所以膜的機(jī)械性能有明顯的改善，甲醇滲透率也得到了明顯的降低，同時由于存在介孔或微孔結(jié)構(gòu)，為質(zhì)子傳輸提供了良好的通道，從而有利于質(zhì)子傳導(dǎo)率的提高（大約提高20-50%）。與當(dāng)前報導(dǎo)和應(yīng)用的質(zhì)子傳輸膜相比，加工方法相對簡單，成本低，特別適合于高溫條件應(yīng)用，因此相對于商業(yè)化的Nafion117有一定的優(yōu)勢，且在質(zhì)子傳輸特性和抗甲醇性方面有較大的改善。

本發(fā)明屬于納米氣敏材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種啞鈴型ZnO微米環(huán)氣敏材料的制備方法，以Zn(NO3)2·6H2O和六次甲基四胺為反應(yīng)原料，以水為溶劑，利用水熱合成技術(shù)制備ZnO啞鈴型棒狀結(jié)構(gòu)，室溫靜置后自發(fā)腐蝕得到啞鈴型微米環(huán)氣敏材料，制備工藝簡單，反應(yīng)條件溫和，生產(chǎn)成本低，易于批量生產(chǎn)，制備的產(chǎn)品純度高，結(jié)晶性好，比表面大，在氣體傳感器和光催化等方面具有潛在用途。本發(fā)明在新能源、氣敏、催化、等領(lǐng)域具有重要用途。

本發(fā)明提供了一種微米級磁載型TiO2催化劑，其制備方法包括以下步驟：載體的預(yù)處理、微米級磁核的制備、微米級磁載型TiO2催化劑的制備。本發(fā)明以微米級MCM-41介孔分子篩為載體，首先將納米Fe3O4沉積在MCM-41分子篩孔道內(nèi)，制成微米級磁核；然后采用溶膠-凝膠法在微米級磁核的表面原位生成納米TiO2。將微米級磁核與TiO2耦合后制備成太陽光響應(yīng)高活性微米級磁載型TiO2催化劑。通過引入Fe3O4，不僅有效擴(kuò)展TiO2光激發(fā)響應(yīng)波長，使催化劑吸收波長紅移，提高太陽光利用率。而且，微米級磁特性使其更

隨著發(fā)電公司及各火電廠對安全生產(chǎn)、高效管理、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求的不斷提高，需要了解并及時處理的燃料調(diào)運(yùn)信息急劇增加，對數(shù)據(jù)分析和決策支持的要求也越來越高，為使企業(yè)創(chuàng)造更大的效益，采用信息化手段實現(xiàn)發(fā)電燃料調(diào)運(yùn)優(yōu)化管理，是發(fā)電企業(yè)提高效益的必經(jīng)之路。 發(fā)電企業(yè)燃料調(diào)運(yùn)應(yīng)以公司發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行、檢修、備用狀態(tài)為依據(jù)，以確保安全生產(chǎn)為前提，按照“成本最優(yōu)，供應(yīng)有序”的原則，實現(xiàn)燃料月度需求計劃的科學(xué)編制和審批工作，及時掌握燃料的供、耗、存、卸、運(yùn)輸?shù)葎討B(tài)情況。 本系統(tǒng)構(gòu)建面向發(fā)電（集團(tuán)）公司的燃料調(diào)運(yùn)優(yōu)化平臺，將最新市場交易信息、供應(yīng)商貨源信息、燃料需求計劃、燃料調(diào)運(yùn)進(jìn)程、資源跟蹤預(yù)警、評價考核、氣象動態(tài)以及電廠需求緊密連接起來,科學(xué)、準(zhǔn)確 、經(jīng)濟(jì)、高效地管理燃料調(diào)運(yùn)的各個環(huán)節(jié)，將燃料公司各部門的業(yè)務(wù)工作有機(jī)地統(tǒng)一起來，充分發(fā)揮發(fā)電公司統(tǒng)一采購的管理優(yōu)勢和信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享優(yōu)勢，全面提升燃料管理水平。 主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析:實現(xiàn)了火電廠燃料市場交易信息、供應(yīng)商信息、物流信息、GIS信息、GPS信息、氣象臺風(fēng)信息、燃料信息的自動采集。建立了燃料調(diào)運(yùn)信息的協(xié)調(diào)機(jī)制，保障了各級調(diào)運(yùn)過程信息的協(xié)同化工作和高效化管理。通過燃料調(diào)運(yùn)優(yōu)化，可以使電廠節(jié)約燃料成本3—10%，經(jīng)濟(jì)效益可觀。 建設(shè)條件：發(fā)電公司投入系統(tǒng)建設(shè)所需的軟、硬件環(huán)境即可，其中硬件環(huán)境約40萬元，系統(tǒng)軟件約50萬元；應(yīng)用系統(tǒng)軟件開發(fā)約100～500萬元，根據(jù)功能需求及分期建設(shè)情況而定。 應(yīng)用領(lǐng)域及市場需求分析：系統(tǒng)功能包括市場信息、供應(yīng)商管理、調(diào)運(yùn)優(yōu)化管理、調(diào)運(yùn)過程跟蹤、統(tǒng)計評價、短信管理、工作管理、系統(tǒng)管理、手機(jī)應(yīng)用模塊等應(yīng)用模塊，以及內(nèi)網(wǎng)接口模塊和外網(wǎng)接口模塊等。系統(tǒng)可以按照“統(tǒng)一規(guī)劃、分布實施”的原則，根據(jù)需要分期建設(shè)。 發(fā)電企業(yè)燃料調(diào)運(yùn)優(yōu)化管理系統(tǒng)充分運(yùn)用信息化管理手段，幫助發(fā)電企業(yè)實現(xiàn)燃料調(diào)運(yùn)過程優(yōu)化及其各環(huán)節(jié)的科學(xué)控制，促進(jìn)發(fā)電公司燃料采購的科學(xué)調(diào)運(yùn)和經(jīng)濟(jì)調(diào)運(yùn)水平邁上新臺階，適用于發(fā)電集團(tuán)公司及其下屬二級單位、火電廠等。截至2013年末，全國發(fā)電裝機(jī)總量達(dá)12.47億千瓦，其中火電8.6億千瓦，占總裝機(jī)的69%。目前發(fā)電企業(yè)的燃料調(diào)運(yùn)優(yōu)化管理尚處于起步階段，擁有巨大的市場空間。