能源與環保

能源與環保

福建物構所二氧化碳吸附與轉化研究取得新進展

中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室的研究人員利用合適的配體和金屬離子，設計組裝了具有多種超高活性位點的金屬有機多孔材料——FJIH14。該材料為發展能夠直接用于發電廠尾氣處理的多孔材料提供了新思路。

金屬有機孔材料憑借良好的多孔性能和結構可設計性，已成為一種具有潛在應用前景的二氧化碳吸附材料，但發展高穩定性、易于大規模制備、能夠高效轉化二氧化碳的金屬有機多孔材料仍是挑戰。

該材料具有良好的水穩定性、酸堿穩定性、熱穩定性，可大規模快速制備，在常溫常壓下對二氧化碳具有超高的吸附性能和高效的二氧化碳催化轉化能力，能夠反復使用而不失活。進一步研究發現，其良好的吸附和催化性能來源于其多種超高活性位點與二氧化碳客體較強的相互作用。

(W.KY)

美國羅格斯大學研發出核廢物后處理新方法

美國羅格斯大學的研究人員研發出一種“分子阱”，可以有效捕獲乏燃料中的放射性碘化物，并進行回收和利用。

對乏燃料進行后處理時，必須對放射性碘分子和有機碘氣體進行捕獲和隔離，因為其具有致癌性，危害環境，但這些氣體很難捕獲，極易泄漏到環境中去。這種“分子阱”由多孔有機金屬框架組成，就像一塊微小的多孔超級海綿，其比表面積可達2183m2/g，吸附和與放射性碘結合的能力遠勝于目前的工業材料，清除效果超過核工業現行標準要求。其還可從有機金屬框架中去除捕獲的甲基碘，從而實現回收再利用。此外，這種“分子阱”比目前的工業材料價格更低、更加耐用，能夠承受高溫、高酸和高濕等惡劣的后處理條件。

(核信院)

中科院山西煤化所百噸級甲醇制芳烴技術獲進展

中國科學院山西煤炭化學研究所的研究人員在太原市小店中試基地完成了百噸級甲醇制芳烴（MTA）中試試驗。

本次試驗在山西煤化所自主開發的百噸級甲醇制芳烴中試裝置上進行，經安裝調試和設備優化，試驗一次開車成功。試驗不僅打通了全部生產流程，還進行了自主研發的催化劑及工藝條件的驗證和優化，實現了進出料流量、溫度和壓力等操作條件的自動控制。截至目前，百噸級甲醇制芳烴中試裝置已實現滿負荷穩定連續運轉500h，生產出了合格的芳烴，各項技術指標均達到并超過國內同等技術水平，其中，甲醇轉化率達100%，液相烴收率達31%，芳烴選擇性達83%。

百噸級甲醇制芳烴中試的完成和裝置的穩定運轉，進一步推動了MTA技術的工業化進程，對于緩解芳烴資源短缺、延長煤化工和天然氣化工產業鏈具有重要的意義。

(科 苑)

南京理工大學材料科學與工程學院/格萊特研究院與美國斯坦福大學、韓國延世大學、韓國成均館大學、韓國科學研究院等單位的研究人員合作，在太陽能水分解制氫研究方面取得了重要進展。

南理工與國外合作太陽能水分解制氫研究獲重要進展

研究人員通過缺陷誘導的外延生長法，成功合成出了[001]取向的MoS2納米帶/[0001]取向的CdS納米線的共軸異質結構。這種外延的異質結構在420nm下，達到了79.7%的光生氫氣的量子效率，在520nm極限吸收邊界下，仍擁有9.67%的量子效率。密度泛函理論模擬結果表明，這種特殊的界面具有金屬特性，能夠促進電子在界面的低損耗傳輸。

該項研究成果為實現廉價、高效的人工光合作用制氫技術提供了新思路，也為人工光合作用制氫在未來航空、航天、氫能源汽車等軍用和民用領域應用打下了基礎。

(工信部)

超高摩擦電荷密度刷新摩擦納米發電機性能紀錄

中國科學院北京納米能源與系統研究所、美國佐治亞理工學院、天津大學的研究人員合作，首次利用真空環境和鐵電材料將摩擦納米發電機的可輸出摩擦電荷密度提高了1個數量級、最大輸出功率密度提高了2個數量級。

摩擦納米發電機具有質量輕、價格低、效率高等優勢，在自驅動傳感網絡和大規模可再生藍色能源領域應用前景廣闊。功率密度和摩擦電荷密度是目前實現摩擦納米發電機應用及商業化的關鍵，但此前提高摩擦電荷密度的方法都受到空氣擊穿現象的困擾。

基于由銅薄膜和聚四氟乙烯薄膜組成的常規摩擦納米發電機，研究人員首先采用軟接觸和碎片結構使摩擦表面得到更有效的利用，將空氣中的摩擦電荷密度從50μC·m-2增至120μC·m-2，再利用高真空環境將空氣擊穿的影響降至最低，使摩擦電荷密度提升至660μC·m-2。最后，研究人員在聚四氟乙烯薄膜下引入鐵電材料，將摩擦起電的表面極化和鐵電材料的磁滯介電極化進行耦合，使摩擦電荷密度躍升至1003μC·m-2。采用該技術，即使是在普遍低速運動下（2Hz）的摩擦納米發電機，其最大輸出功率密度也可提高2個數量級，即可從0.75W·m-2增加至50W·m-2。

該項研究成果大幅提高了摩擦納米發電機的輸出能量，不僅刷新了其性能記錄，同時也建立了新的優化模式。

(北納所)

中國海裝海陸風電齊發展

中國船舶重工集團海裝風電股份有限公司在海上風電領域和陸上風電機組研制領域均取得了重要進展，實現了海陸風電齊發展。

9月8日，中國海裝華能如東海上風電項目20臺5MW機組全部完成調試并網。據介紹，此次完成并網的5MW風機是我國首個完成海上低電壓穿越測試、首個獲得設計認證和型式認證、首個具有自主知識產權并批量生產的海上風電機組。該項目的順利并網，標志著中國海裝在海上風電領域取得了階段性重要成果。

9月22日，我國完全自主研發的超大直徑3MW陸上風電機組——中國海裝H140-3MW正式下線，標志著中國海裝陸上風電機組研制實現了新的突破。該機組的風輪直徑達140m，輪轂中心高度最高達120m以上，掃風面積達15394m2，相比同類機組掃風面積增加30%左右，最大發電功率3MW。此外，其還具有超強的環境適應性，運行溫度范圍覆蓋-30℃～40℃，能適應不同海拔、風沙、鹽霧、結冰、平原、山地等風電場環境，高/低電壓故障穿越能力滿足最新電網規范要求，還可實現單機及組群一次調頻等與智能電網相匹配的功能。相比目前主流的2MW陸上風電機組，該機組的裝機量更少、發電量更多、施工成本更低、占地面積更少，在陸上低風速區表現更優異。 (刊 綜)

由中國核動力研究設計院與寧波天生密封件有限公司聯合研制的“華龍一號蒸汽發生器和穩壓器用核級石墨密封墊片”通過了產品鑒定。該產品達到了國際同類產品先進技術水平。這標志著我國實現了核級石墨密封墊片設計自主化、制造本地化，具有較為顯著的經濟效益和社會效益，為蒸汽發生器和穩壓器走出國門創造了有利條件。

華龍蒸汽發生器和穩壓器用核級石墨密封墊片通過鑒定

穩壓器和蒸汽發生器一次側的人孔是核電站防止帶放射性物質向大氣環境釋放的第二道安全屏障的一部分。因此，這些密封結構中密封墊片的密封性能及其可靠性至關重要。長期以來，核級石墨密封墊片主要依賴國外進口。此次核動力院與寧波天生密封件有限公司聯合研發的核級石墨密封墊片完成了設計技術研究、材料研究、制造工藝技術研究、石墨物性參數測定、墊片原型試驗研究等工作，通過了試驗考核，各項技術指標均達到了研制要求。

(中核網)