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項目成果/簡介: 鋁鎵合金是一種新型、易儲、即取的固體能量塊。其是以鋁為主體的在線供氫材料，加水實現平穩釋氫。其制備工藝流程簡單、易于實現，且產品易于儲存、運輸和銷售。該項成果處于同類產品世界領先水平，其產業化能夠避免目前氫氣利用過程中儲存、運輸和加注等環節帶來的困擾，從而有效突破阻礙氫能源經濟發展的技術瓶頸。 研究團隊 吉林大學材料科學與工程學院 魏存弟教授研發團隊 成果成熟度 可產業化。應用范圍: 鋁鎵合金在線供氫技術可應用于氫能源汽車，還可作為無人機、野外探測、單兵作戰及面對大型災難的等各類電源系統。該技術無須加氫站，避免了傳統氫能源利用技術路徑高投資、低回報、周期長等問題，投資回報高。

本發明公開了一種物流中心能源消耗和污染排放監控及評估系統，包括裝卸過程循環控制系統、運輸過程循環控制系統、流通加工過程循環控制系統、分揀過程循環控制系統、倉儲過程循環控制系統和總服務器，每個過程循環控制系統均包括設備、執行機構、檢測器、通訊系統與過程用服務器，過程服務器能根據檢測器發送的檢測數據來判斷此時設備是否處于最佳工作狀態，當過程服務器檢測到此時設備不是處于最佳工作狀態時，過程服務器會報警或者對設備進行調整；總服務器所有過程循環控制系統發送的所有檢測數據進行匯總保存、并進行能耗與污染排放數據分

該原型車是基于實車底盤和車架開發的；可以在加裝相應傳感器、執行器、ECU、軟件等后實現特定場地下的無人駕駛；以及對各系統單元（ECU）進行實驗、測試、分析與改進，開放相關ECU原理圖、源代碼，可進行二次開發。

重慶能源職業學院創建于2009年4月，是經重慶市人民政府批準、教育部備案，面向全國招生的全日制民辦普通高校（教育部代碼：14238）。學校具有良好的區位優勢和辦學條件。位于重慶市江津區雙福新區。校舍面積37.29萬平方米，固定資產總值10.37億元，教學科研儀器設備總值9411.71萬元。2019年11月，全日制在校生10585人。專任教師508人，高級職稱教師占30.12%，雙師教師占50.67%，碩士研究生及以上學歷占50.98%。學院辦學設施齊備，管理架構完善，教育教學規范，辦學質量優良。學校具有較高的社會美譽度和認可度。2014年以來，學校順利通過重慶市高等職業教育人才培養檢查評估；成功承辦全國首屆電梯安裝工職業技能競賽總決賽；學校被列為重慶市優質高等職業院校（培育）建設單位，獲批國家現代學徒制改革試點學校。學校被民政部授予“全國先進社會組織”、教育部首批“國防教育特色學?！?、重慶市教委“重慶市依法治校示范?！钡葮s譽稱號。中共十八屆中央政治局常委、十二屆全國人大常委會委員長張德江，中央政治局委員、重慶市委書記陳敏爾等領導人先后來院調研，給予高度評價。學校建有能源與智能化特色專業集群。按照“創新、協調、綠色、開放、共享”發展理念和“加快建設內陸開放之地、山清水秀美麗之地”發展要求，對接重慶市“8+3”行動計劃對人才的需求，開設了資源環境與工程、能源動力與材料、土木建筑、裝備制造、生物與化工、交通運輸、電子信息等10個專業大類47個專業。其中，電梯工程技術、電子工藝與管理、油氣儲運技術、機電設備維修與管理等專業被列為重慶市骨干專業建設項目。電梯工程技術、汽車營銷與服務、電子工藝與管理、油氣儲運技術、供用電技術等專業被列為重慶市第二批向產教融合型深化的專業。學院與重慶科技學院、重慶工程職業學院等公辦高校簽訂了對口支援與合作協議，實現優質資源共享。學院設立了國家職業技能鑒定所、機械行業職業技能鑒定點、重慶市建設行業技能崗位鑒定分站，更好培養應用型職業技能人才。學校形成“產教融合、校企合作、工學結合”辦學模式。堅持“共建、共享、共贏、共育”基本思路，與100多家大中型企業建立了合作關系，其中世界500強企業10余家、大型國有企業百余家。與迅達（中國）電梯有限公司深度融合，成立電梯與智能制造學院，牽頭成立“全國電梯職業教育聯盟”；校企共建光伏發電“校中廠”、新能源汽車4S店、梯聯智能技術有限公司大數據運維中心、電梯智能運維重慶市高校工程中心、重慶市安全乘用電梯科普基地等，正在積極建設重慶電梯產學研園區，致力于構建物聯網模式下新型電梯安裝維保技術技能人才培養新模式，推動重慶地區電梯運用智能化升級。學校與企業雙方共同參與專業設置、制定人才培養方案、開展師資培訓、教材編寫、實習實訓、學生管理等教育教學活動，共同實施現代學徒制、訂單班等人才培養模式。學校高度重視大學生創新創業工作。先后被重慶市科委、市教委、市工商局授予“重慶市眾創空間”“重慶市高校眾創空間”“市級孵化園”等；被重慶市教委命名為“重慶市大學生創業示范基地”。學生參加中國“互聯網+”大學生創新創業大賽獲全國銅獎2項、重慶市金獎3項。學校積極構建全員全方位全過程育人體系。圍繞立德樹人根本任務，以“服務社會、服務行業、服務企業”為辦學宗旨，堅持“三化育人”（校園文化、企業文化、軍營文化），培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人。2019年電梯與智能制造學院獲教育部“全國教育系統先進集體”稱號。近3年來，學校獲得國家技能競賽一、二、三等獎10余項；全國行業競賽一、二、三等獎30余項；重慶市職業技能競賽獎項40多項。畢業生就業率97%以上，專業對口率91%以上，學生就業滿意度和用人單位滿意度93%以上。學校穩步開展多種形式的國際交流與合作。學校是“一帶一路”職教聯盟、中泰職教聯盟和中柬（重慶—金邊）職教聯盟等聯盟成員，國際交流工作組織機構健全，隊伍規模合理、結構科學，制度體系較為完善。積極借助平臺資源和力量，主動攜手擁有海外業務的中資企業，多渠道、多形式開展國際交流工作。先后與澳大利亞、英國、加拿大、新加坡、俄羅斯、柬埔寨等10多個國家開展互訪交流，與加拿大、澳大利亞、新加坡、泰國和巴基斯坦高校及企業建立合作關系，與俄羅斯、柬埔寨、泰國、南非等“一帶一路”沿線國家以及金磚國家探索合作培育高素質技能人才，目前正與俄羅斯院校和電梯行業協會合作籌備金磚五國電梯技能大賽，首批20名南非學生即將來校留學。進入新時代，踏上新征程，譜寫新篇章。重慶能源職業學院全院師生正深入貫徹落實習近平新時代中國特色社會主義思想、《民辦教育促進法》和《國務院加快發展現代職業教育的決定》等政策法規，堅守“自強，樂學，團結、進取”的校風，秉承“厚德、篤學、鑄能、思源”的校訓，積極進取，勇于創新，努力辦好人民滿意的高等職業教育，更好服務國家和重慶經濟社會發展，朝著特色鮮明的應用型大學的辦學目標不斷奮進！

已有樣品/n我國能源工業（水電、火電、核電和風電）裝機容量和發電量已處 于世界第一大地位。能源工業屬于重工業，其涉及到大量的設備，這些 設備的正常運行關系到整個能源工業的效率問題。因此，對其進行全面 完善的在線檢測顯得尤為必要。而專注于能源裝備材料性能的在線檢測 機構，全國沒有一家。目前國內計量校準行業，由于檢測設備原因，以 用戶送樣至校準機構實驗室為主，而很多大型裝配無法通過整機送檢的 方式進行計量校準，從而采取停機、拆下相關計量部件送檢的方式實施， 由此造成大量的產能損失。該項目旨在成立能源裝備

課題組設計合成片狀二維KNbO 3

新能源汽車教學設備采用新能源汽車實物為基礎，可將新能源汽車的電池、發動機、空調、全車電器等部件單獨做成教學裝置。新能源汽車教學設備適用于本科，職業技術學院的汽車專業教學。

隨著城市化建設的飛速發展，舊建筑物拆除產生了大量建筑垃圾，且建筑工程施工中產生了大量的建筑渣土，亟需處置利用。本項目以節能利廢、以廢治廢為宗旨，擬資源化利用建筑廢棄粘土磚和建筑渣土的有效成分,使其無害化并進行高附加值資源化利用。本項目擬利用建筑廢棄粘土磚和渣土研制全固廢基新型膠凝材料；再利用其進一步處置建筑渣土以實現渣土的改性，改善渣土的流動性能和硬化性能，解決建筑工程回填土的低流動性、高密實度及高承載力等問題，同時降低回填土的干縮值以保證回填后的充盈性，縮短流態回填土的硬化時間等；基于上述技術研究，確定改性渣土的回填施工工藝技術方案，實現對建筑廢棄粘土磚和建筑渣土的高附加值資源化利用及其成果的技術轉化，將產生巨大的社會效益、經濟效益及環境效益。 本項目節能利廢，以廢治廢，利用建筑廢棄磚粉和建筑工程渣土研制全固廢基新型膠凝材料；再利用研制的膠凝材料用以進一步處置建筑工程渣土實現渣土的改性；基于技術研究，確定改性渣土的回填施工工藝方案，開展試點工程應用；對建筑磚粉/渣土的高附加值資源化利用，實現成果的技術轉化，產生應有的社會效益、經濟效益及環境效益。 本課題利用建筑廢棄磚和建筑工程渣土研制全固廢基新型膠凝材料，再利用研制的膠凝材料用以進一步處置建筑工程渣土實現渣土的改性，實現改性渣土的回填施工，符合當前社會發展的趨勢，具有良好的經濟效益與社會效益。本課題在技術研究中依托同濟大學材料科學與工程學院在先進土木工程材料，尤其是新型膠凝材料方面的研發實力，并聯合預期合作單位上海建工材料有限公司，充分發揮其在資源型建筑材料綜合利用產業化應用方面的特長，充分發揮其在工程基坑的施工技術經驗，確保課題研究順利進行，取得預期科研成果，使研究成果在較短的時間內產生良好的經濟和社會效益。

新能源學院趙學波教授領銜的氫能團隊在具有工業應用前景的丙烷氧化脫氫制丙烯高性能催化劑研究方面取得新進展，相關論文《含硼金屬有機框架化合物衍生的球形超結構氮化硼納米片》（A Spherical Superstructure of Boron Nitride Nanosheets Derived from Boron-Contained Metal-Organic Frameworks）在國際化學領域頂級期刊Journal of the American Chemical Society發表。我校2016級博士生曹磊、新能源學院代鵬程副教授為該論文共同第一作者，新能源學院趙學波教授、代鵬程副教授、昆士蘭大學Yusuke Yamauchi教授為共同通訊作者，中國石油大學（華東）為第一署名單位。 丙烯是極為重要的大宗化工基礎原料，后續衍生出的眾多有機化工產品在建筑、汽車、包裝紡織等領域有廣泛應用。近年來隨著丙烯下游產業規模的迅速擴張，傳統的丙烯來源已無法滿足市場需求，因而亟需開發新的丙烯來源。丙烷氧化脫氫制丙烯具有底物轉化率高、工藝能耗低和無積碳不易失活等優勢，極具工業應用前景。但是由于產物丙烯容易與氧化劑發生過度氧化，降低了目標產物的選擇性，從而讓丙烷氧化脫氫工藝一直無法達到工業化的要求。因此，開發一種高效催化劑，抑制過度氧化，提升產物中丙烯的選擇性是推動丙烷氧化脫氫發展最直接有效的手段。 氮化硼是目前烯烴選擇性最高的丙烷氧化脫氫催化劑，但是單程烯烴收率離工業化需求仍有一定差距。通過可控合成提高活性物種在氮化硼表面的含量和分散度是一種提升催化性能的有效途徑。構建分層的三維結構，尤其是基于二維氮化硼納米片為基本單元的球狀三維結構，有助于提高邊緣活性物種的含量。除豐富的邊緣活性位點外，特殊的三維球狀結構促使反應混合氣沿著球面進行有效地擴散并充分與活性位接觸，提高催化劑的催化活性。然而迄今為止，如何控制氮化硼納米片自組裝形成三維球狀超結構仍是一個充滿挑戰性的工作。 針對上述問題，研究人員以金屬有機框架化合物（MOFs）為前驅體，通過溶劑熱轉換的方式制備了三維球形超結構MOFs納米片（SS-MOFNSs），并進一步以SS-MOFNSs為自犧牲模板，制備了球形超結構氮化硼納米片（SS-BNNSs）催化劑。 SS-BNNSs在丙烷氧化脫氫反應中表現出了優異的催化性能，510 ºC的操作溫度下，產物中烯烴的收率達到了40.2%（丙烯，27.8%；乙烯，12.4%），遠超商業化的氮化硼納米片（丙烯，23.8%；乙烯，8.6%）和高比表面積的氮化硼纖維（丙烯，20.7%；乙烯，10.2%）。通過系統的表征可以發現，SS-BNNSs表面富含B-OH，讓催化劑無須活化就可以直接催化反應進行，同時特殊的結構優勢提高了活性物種的分散度，利于反應氣與活性位點快速接觸和產物丙烯的迅速脫附，提升了產物丙烯的單程收率。SS-BNNSs自組裝的構造過程和結構優勢帶來的性能提升拓寬了催化劑的設計思路。 該研究成果獲得審稿專家充分肯定，審稿專家一致認為該工作提出的含硼MOFs衍生三維超結構氮化硼納米片具有很好的創新性，其作為丙烷氧化脫氫催化劑表現出的高烯烴收率在工業應用方面具有較大潛力，為丙烷氧化脫氫催化劑的研究提供了新的參考。

能源、環境及化工等領域廣泛存在具有相變和反應的能質傳遞和轉化問題， 具有多區域、多場、傳遞與轉化等相互耦合的特點，是影響裝備性能的關鍵熱物 理問題，對提升性能至關重要。本項目針對上述領域中共性的多場耦合能質傳遞 機理反其強化和調控方法的前沿科學問題開展研究工作，取得了系列原創性研究 成果。主要發現點有： 一、 分區耦合多相傳遞可視化實驗方法及其機理與特性：創新了滯止流和通 流槽道內逸出速率及位點可控的液滴和氣泡動力學行為、變孔隙率網絡流道及其 與外部流場耦合的兩相流動、毛細阻力可調的多孔層內相變傳熱及含反應邊界的 兩相流及傳遞等可視化實驗方法。獲得了逸出液滴聚合衰減震蕩機理及規律；發 現了微孔逸出氣泡脫離后涌入和界面震蕩現象；揭示了具有壁面逸出氣泡的槽道 內兩相流規律；闡明了具有微孔層和結構缺陷的氣體擴散層內兩相分布特征；厘 清了反向式毛細蒸發器多孔層內相分布規律反其對相變傳熱的影響機理；揭示了 燃料電池內兩相流動和傳輸以及電化學反應的相互作用規律，獲得了流道水淹與 壓降之間的定量關系及膜電極表面溫度分布特性。 二、 多元多相分區耦合能質傳遞及轉化理論模型：建立了多場耦合固體基質 表面細胞吸附成膜理論模型，揭示了生物膜結構與能質傳遞及產氫/產電性能的 相互關系；建立了含生化反應的多孔填料床內多相能質傳遞的毛細管模型和多相 混合模型，闡明了流動和傳輸與生化反應的耦合特性，為固定化細胞生物反應器 性能預測提供了方法；建立了毛細結構材料內分區耦合相變傳熱理論模型，為反 向式毛細蒸發器和微槽膜狀凝結換熱提供了理論計算方法；提出燃料電池兩相傳 輸三維孔隙網絡模型和氣體有效擴散系數的分形模型，首次利用V0F方法模擬 了邊壁具有逸出液滴的燃料電池流道內細觀兩相流行為，揭示了多孔擴散層與流 場板流道內兩相流的耦合關系以及流道結構和工況參數對兩相流特性的影響規 律。 三、多場耦合能質傳遞強化及調控方法：基于分區耦合強化傳熱思想，提出 了三維肋表面和螺旋扭帶組合強化傳熱新方法；通過分區流動和傳遞強化與調控, 發展了三維柱狀陣列結構陽極微流體燃料電池，顯著提升了電池性能；利用石墨 烯表面修飾，實現了多孔電極內微生物產電菌電子轉移速率和活性生物量調控和 強化；創新性利用流場/濃度場/溫度場/光場的強化和調控，結合表面修飾和彌 散光導體技術，實現微生物生化轉化全過程強化；提出了通過外接電阻控制陽極 電勢誘導和調控生物膜結構，強化了質子傳輸，大幅提升了微生物燃料電池性能。