能源与环保

联合动力公司海洋潮流能发电装备技术获突破

国电联合动力技术有限公司自主研发的世界首台应用270°电动变桨技术和水下视频技术的300kW海洋潮流能发电机组成功下海，并顺利并网发电运行。

据悉，联合动力公司率先攻克了海流波动和变桨耦合作用对机组稳定控制的技术瓶颈，研发了国内首台应用电动变桨技术的潮流能发电机组。针对180°变桨技术能量捕获效率低的问题，联合动力公司开发出了270°电动变桨技术，变桨范围更大，变桨策略更加灵活，实现了正反向海流能量的全面捕获，能量捕获和发电效率达到最优。该机组还采用水下视频技术来监控机组，可对机组3处关键部位进行全寿命周期的不间断监控。联合动力公司拥有该海洋能机组研发设计的完全自主知识产权，实现了海洋潮流能发电技术世界引领，推动我国海洋潮流能发电技术进入了世界先进行列。

(NY.0404)

美国莱斯大学研制“净水”钛纳米颗粒纤维垫

美国莱斯大学的研究人员研制出一种新的“钛纳米颗粒纤维垫”，可以吸附并分解水中的污染物。这种“净水器”由二氧化钛纳米粒子嵌入高渗透聚乙烯纤维中制成。由于聚合物纤维具有疏水性能，因此，其不会吸收水分，但可以吸附污染物。在钛纳米颗粒纤维垫吸附污染物后，将其暴露在紫外线下，即可触发光催化反应，释放出活性氧（ROS），从而分解污染物。与其它系统相比，这种设计更加快速、安全，而且节能。

在传统二氧化钛水处理工艺中，通常需要将大量的原料添加到废水中，在完成光催化过程后，再将处理过的水从泥浆中滤出，处理效率低，且无法破坏污染物。在某些情况下，过滤泥浆的能源成本甚至超过紫外光照射分解过程所需。因此，研究人员通过固定催化剂来解决这一问题，使催化剂更易于重复使用和保留。除了速度更快以外，该钛纳米颗粒纤维垫还可节省能源。如果污染物太多，紫外光难以照射到二氧化钛颗粒所在位置，还可采用两步处理方法，即先把钛纳米颗粒纤维垫吸附的污染物清除掉，然后将其转移到一个较洁净的水池中，再进行紫外线照射，使污染物分解。这样，该钛纳米颗粒纤维垫就可重复使用了。

(搜 狐)

我国在甲醇直接制乙二醇研究方面取得系列成果

厦门大学、中国科学院大连化学物理研究所的研究人员合作，在甲醇C-C偶联直接制乙二醇的研究方面取得了突破性进展。相关研究成果申请了国内发明专利和国际专利PCT（专利合作协定）。

甲醇经可控C-C偶联反应制C2或多个碳原子的化合物是化学领域极具吸引力和挑战性的反应。当前甲醇C-C偶联反应主要限于羰基化反应和脱水偶联制烯烃或芳烃，即MTO或MTA过程，难以高选择性地获得特定产物。保留甲醇分子C-OH键而选择性地活化其C-H键，生成乙二醇被公认为化学领域最具挑战性的反应之一。

研究人员采用光催化方法，在CdS催化剂上首次实现了可见光照射下甲醇脱氢偶联制乙二醇和氢气的反应；在催化材料设计方面，成功构建了多孔MoS2-foam修饰的CdS纳米棒催化剂，大幅提升了可见光照射下乙二醇的选择性和生成活性；通过设计反应分离的反应器，乙二醇选择性可达90%，收率达16%，量子效率达5%（450nm）。

据悉，这种可见光驱动的甲醇转化新过程不仅提供了一种温和条件下乙二醇的高效制备方法，而且为存在羟基等官能团的小分子中惰性C-H键的选择性活化开辟了新的途径。

(厦 大)

瑞士研发出全球首个基于甲酸的燃料电池

瑞士洛桑联邦理工学院等机构的研究人员研发出了世界上首个基于甲酸的燃料电池。与传统的氢燃料电池需要使用氢气相比，其使用的甲酸更易储存和运输，适用于为偏远地区提供环保能源。

由于氢气燃烧时不会产生污染物，具有优异的环保性能，因此，以氢气为燃料的氢燃料电池已成为清洁能源发展的重要方向之一。但是，氢气的体积能量密度非常小，要产生可实用的能量，所需氢气在气态下的体积庞大，将氢气压缩储存和运输也面临许多难点。甲酸可以由氢气和二氧化碳反应生成，也可通过化学反应使其释放出氢气，1L甲酸可生成590L氢气。此外，甲酸在正常条件下呈液态，易于储存、运输和处理，而且其全球产量持续稳定，用于燃料电池具有显著优势。

研究人员研发的基于甲酸的燃料电池主要包括两部分：一部分名为HYFORM，使用钌基催化剂从甲酸中产生氢气；另一部分是名为PEMFC的燃料电池，使用前一部分送来的氢气发电。该装置的标称功率为800W，约相当于200台智能手机同时充电所需的功率。该装置还具有维护成本低、技术可扩展等优点，只要甲酸供应保持稳定，其就能够作为环保能源长期运行。

(W.XH)

中科院大连化物所锂硫二次电池技术研究获新进展

中国科学院大连化学物理研究所的研究人员在锂硫二次电池技术研发方面取得新进展。

经第三方权威机构测试，新研制的能量型锂硫二次电池的比能量达到609Wh/kg，刷新了二次电池比能量的纪录。该电池也具有优异的环境适应性：在-20℃的环境中，放电比能量达到400Wh/kg；在-60℃的极寒环境中仍可工作，表现出了显著优于锂离子电池的低温性能。此外，新研制的功率型锂硫二次电池的持续放电倍率大于4C，脉冲可达10C。目前，所研制的电池已通过了第三方安全性能测试，安全性满足使用要求。该项研究进展证明了锂硫二次电池在电动汽车领域应用的可能性，但在实现实际应用之前，仍需进一步攻克电池循环性能差等瓶颈问题。

为了推进锂硫电池技术产业化，大连化物所与中科派思储能技术有限公司合作建成了超过6700m2的现代化锂硫电池生产车间和自动生产线，产能3000000Ah/年。双方共同研制开发的太阳能无人机用锂硫电池组参加了总体单位组织的全系统地面联试，取得了良好效果，并通过了用户验收。

(大化物)

我国突破『人造太阳』关键调控技术

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的研究人员在EAST（全超导托卡马克实验装置）上利用三维旋转磁扰动场控制偏滤器靶板热负荷研究方面取得了突破性进展，并通过与美国通用原子能公司合作，将该项研究成果在美国DIII-D装置上进一步拓展用于旋转加混合扰动模式的磁扰动场研究。

研究人员通过采用环向旋转的外加磁扰动场在EAST上开展边界局域模控制实验研究，发现磁扰动期间靶板上的粒子流分布出现环向非对称的分裂结构。该结构随着旋转的磁扰动场沿靶板环向同步旋转，验证了该控制手段的有效性。磁扰动谱型扫描结果发现，在保持抑制效果的情况下，还可将分裂结构的局域粒子流分布沿靶板环向做较大范围的移动。这些实验结果表明，随时间变化的扰动场有利于粒子流和热流在整个靶板上的均化，避免靶板局部过热。在此基础上，研究人员通过国际合作，进一步在DIII-D装置上开展了低碰撞率下混合环向模数n旋转磁扰动场的控制实验，在利用静态扰动分量维持对边界局域模抑制的同时，利用旋转分量成功实现了对靶板上热流和粒子流的均化控制。该项研究对于未来在磁约束聚变装置中，利用三维磁扰动控制靶板瞬态热负荷的相关技术研究具有重要的推动作用。

(KJ.0402)