能源與環保

聯合動力公司海洋潮流能發電裝備技術獲突破

國電聯合動力技術有限公司自主研發的世界首臺應用270°電動變槳技術和水下視頻技術的300kW海洋潮流能發電機組成功下海，并順利并網發電運行。

據悉，聯合動力公司率先攻克了海流波動和變槳耦合作用對機組穩定控制的技術瓶頸，研發了國內首臺應用電動變槳技術的潮流能發電機組。針對180°變槳技術能量捕獲效率低的問題，聯合動力公司開發出了270°電動變槳技術，變槳范圍更大，變槳策略更加靈活，實現了正反向海流能量的全面捕獲，能量捕獲和發電效率達到最優。該機組還采用水下視頻技術來監控機組，可對機組3處關鍵部位進行全壽命周期的不間斷監控。聯合動力公司擁有該海洋能機組研發設計的完全自主知識產權，實現了海洋潮流能發電技術世界引領，推動我國海洋潮流能發電技術進入了世界先進行列。

(NY.0404)

美國萊斯大學研制“凈水”鈦納米顆粒纖維墊

美國萊斯大學的研究人員研制出一種新的“鈦納米顆粒纖維墊”，可以吸附并分解水中的污染物。這種“凈水器”由二氧化鈦納米粒子嵌入高滲透聚乙烯纖維中制成。由于聚合物纖維具有疏水性能，因此，其不會吸收水分，但可以吸附污染物。在鈦納米顆粒纖維墊吸附污染物后，將其暴露在紫外線下，即可觸發光催化反應，釋放出活性氧（ROS），從而分解污染物。與其它系統相比，這種設計更加快速、安全，而且節能。

在傳統二氧化鈦水處理工藝中，通常需要將大量的原料添加到廢水中，在完成光催化過程后，再將處理過的水從泥漿中濾出，處理效率低，且無法破壞污染物。在某些情況下，過濾泥漿的能源成本甚至超過紫外光照射分解過程所需。因此，研究人員通過固定催化劑來解決這一問題，使催化劑更易于重復使用和保留。除了速度更快以外，該鈦納米顆粒纖維墊還可節省能源。如果污染物太多，紫外光難以照射到二氧化鈦顆粒所在位置，還可采用兩步處理方法，即先把鈦納米顆粒纖維墊吸附的污染物清除掉，然后將其轉移到一個較潔凈的水池中，再進行紫外線照射，使污染物分解。這樣，該鈦納米顆粒纖維墊就可重復使用了。

(搜 狐)

我國在甲醇直接制乙二醇研究方面取得系列成果

廈門大學、中國科學院大連化學物理研究所的研究人員合作，在甲醇C-C偶聯直接制乙二醇的研究方面取得了突破性進展。相關研究成果申請了國內發明專利和國際專利PCT（專利合作協定）。

甲醇經可控C-C偶聯反應制C2或多個碳原子的化合物是化學領域極具吸引力和挑戰性的反應。當前甲醇C-C偶聯反應主要限于羰基化反應和脫水偶聯制烯烴或芳烴，即MTO或MTA過程，難以高選擇性地獲得特定產物。保留甲醇分子C-OH鍵而選擇性地活化其C-H鍵，生成乙二醇被公認為化學領域最具挑戰性的反應之一。

研究人員采用光催化方法，在CdS催化劑上首次實現了可見光照射下甲醇脫氫偶聯制乙二醇和氫氣的反應；在催化材料設計方面，成功構建了多孔MoS2-foam修飾的CdS納米棒催化劑，大幅提升了可見光照射下乙二醇的選擇性和生成活性；通過設計反應分離的反應器，乙二醇選擇性可達90%，收率達16%，量子效率達5%（450nm）。

據悉，這種可見光驅動的甲醇轉化新過程不僅提供了一種溫和條件下乙二醇的高效制備方法，而且為存在羥基等官能團的小分子中惰性C-H鍵的選擇性活化開辟了新的途徑。

(廈 大)

瑞士研發出全球首個基于甲酸的燃料電池

瑞士洛桑聯邦理工學院等機構的研究人員研發出了世界上首個基于甲酸的燃料電池。與傳統的氫燃料電池需要使用氫氣相比，其使用的甲酸更易儲存和運輸，適用于為偏遠地區提供環保能源。

由于氫氣燃燒時不會產生污染物，具有優異的環保性能，因此，以氫氣為燃料的氫燃料電池已成為清潔能源發展的重要方向之一。但是，氫氣的體積能量密度非常小，要產生可實用的能量，所需氫氣在氣態下的體積龐大，將氫氣壓縮儲存和運輸也面臨許多難點。甲酸可以由氫氣和二氧化碳反應生成，也可通過化學反應使其釋放出氫氣，1L甲酸可生成590L氫氣。此外，甲酸在正常條件下呈液態，易于儲存、運輸和處理，而且其全球產量持續穩定，用于燃料電池具有顯著優勢。

研究人員研發的基于甲酸的燃料電池主要包括兩部分：一部分名為HYFORM，使用釕基催化劑從甲酸中產生氫氣；另一部分是名為PEMFC的燃料電池，使用前一部分送來的氫氣發電。該裝置的標稱功率為800W，約相當于200臺智能手機同時充電所需的功率。該裝置還具有維護成本低、技術可擴展等優點，只要甲酸供應保持穩定，其就能夠作為環保能源長期運行。

(W.XH)

中科院大連化物所鋰硫二次電池技術研究獲新進展

中國科學院大連化學物理研究所的研究人員在鋰硫二次電池技術研發方面取得新進展。

經第三方權威機構測試，新研制的能量型鋰硫二次電池的比能量達到609Wh/kg，刷新了二次電池比能量的紀錄。該電池也具有優異的環境適應性：在-20℃的環境中，放電比能量達到400Wh/kg；在-60℃的極寒環境中仍可工作，表現出了顯著優于鋰離子電池的低溫性能。此外，新研制的功率型鋰硫二次電池的持續放電倍率大于4C，脈沖可達10C。目前，所研制的電池已通過了第三方安全性能測試，安全性滿足使用要求。該項研究進展證明了鋰硫二次電池在電動汽車領域應用的可能性，但在實現實際應用之前，仍需進一步攻克電池循環性能差等瓶頸問題。

為了推進鋰硫電池技術產業化，大連化物所與中科派思儲能技術有限公司合作建成了超過6700m2的現代化鋰硫電池生產車間和自動生產線，產能3000000Ah/年。雙方共同研制開發的太陽能無人機用鋰硫電池組參加了總體單位組織的全系統地面聯試，取得了良好效果，并通過了用戶驗收。

(大化物)

我國突破『人造太陽』關鍵調控技術

中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所的研究人員在EAST（全超導托卡馬克實驗裝置）上利用三維旋轉磁擾動場控制偏濾器靶板熱負荷研究方面取得了突破性進展，并通過與美國通用原子能公司合作，將該項研究成果在美國DIII-D裝置上進一步拓展用于旋轉加混合擾動模式的磁擾動場研究。

研究人員通過采用環向旋轉的外加磁擾動場在EAST上開展邊界局域模控制實驗研究，發現磁擾動期間靶板上的粒子流分布出現環向非對稱的分裂結構。該結構隨著旋轉的磁擾動場沿靶板環向同步旋轉，驗證了該控制手段的有效性。磁擾動譜型掃描結果發現，在保持抑制效果的情況下，還可將分裂結構的局域粒子流分布沿靶板環向做較大范圍的移動。這些實驗結果表明，隨時間變化的擾動場有利于粒子流和熱流在整個靶板上的均化，避免靶板局部過熱。在此基礎上，研究人員通過國際合作，進一步在DIII-D裝置上開展了低碰撞率下混合環向模數n旋轉磁擾動場的控制實驗，在利用靜態擾動分量維持對邊界局域模抑制的同時，利用旋轉分量成功實現了對靶板上熱流和粒子流的均化控制。該項研究對于未來在磁約束聚變裝置中，利用三維磁擾動控制靶板瞬態熱負荷的相關技術研究具有重要的推動作用。

(KJ.0402)