氢能专利库

本申请涉及基于氢能的反硝化耦合聚羟基脂肪酸酯的反应器、反应系统及方法。该反应器包括：由多根聚丙烯聚氨酯复合中空纤维膜组成的膜束，用于供氢自养型反硝化PHA合成功能菌群在所述中空纤维膜的表面上生成生物膜；与膜束操作性地连通的储液罐，其存储有用于从污泥中选择性富集培养该功能菌群的无机碳反硝化培养液；其中，氢自养型反硝化PHA合成功能菌群用于对污水进行脱氮和降碳并生成PHA，包括氢自养型反硝化PHA合成菌、氢自养型反硝化菌、氢自养型产酸菌、异养型反硝化菌、异养型PHA合成菌中的一种或多种。本发明首次实现废水硝态氮去除工艺和PHA合成的有机结合，并利用CO2作为唯一碳源实现从碳排放到碳固定的颠覆性转变。

本发明提供了一种氮杂环型多孔芳香骨架复合高温质子交换膜、制备方法及应用，属于质子交换膜燃料电池领域。它的制备方法包括：利用氮杂环型多孔芳香骨架(PAFs)材料负载磷酸后与聚苯并咪唑溶液混合后获得铸膜液，再将铸膜液在室温下进行浇铸最终获得氮杂环型多孔芳香族骨架/聚苯并咪唑复合高温质子交换膜材料。通过调控原料、配比、工艺和工艺参数，获得能在200℃及以上同时保持高热稳定性、质子传导率、功率密度的高温质子交换膜材料。在200℃时质子传导率达到≥0.163S cm‑1，功率密度576.48mW cm‑2。

本发明涉及一种质子交换膜、制备方法、用途和包含其的燃料电池。所述质子交换膜的制备方法包括：(1)将多孔芳香骨架材料浸泡在第一磷酸溶液中，进行磷酸的一次负载，得到负载有磷酸的多孔芳香骨架材料；(2)将负载有磷酸的多孔芳香骨架材料与聚苯并咪唑在溶剂中混合均匀，得到铸膜液；(3)使用铸膜液进行成膜，获得改性聚苯并咪唑膜；(4)将改性聚苯并咪唑膜浸泡在第二磷酸溶液中，进行磷酸的二次负载，得到质子交换膜。本申请所提供的质子交换膜解决了聚苯并咪唑膜浸泡磷酸导致的机械性能下降的问题，且能够改善质子交换膜的质子传输能力，进而提高燃料电池性能，在较低的Pt负载量下，能够获得高温下的较高的峰值功率密度。

本发明属于燃料电池技术领域，公开了一种铁氮共掺杂介孔碳纤维及其制备方法及在燃料电池中应用，铁氮共掺杂介孔碳纤维的制备方法以煅烧的螃蟹壳、氯化铁、氰胺、酚醛树脂、嵌段共聚物为原料，通过超声处理混合均匀，放置室温后待溶剂挥发，在氮气保护下，热解除去模板后得到铁氮共掺杂的介孔碳纤维；按照体积比：螃蟹壳、三氯化铁、氰胺、嵌段共聚物P123、酚醛树脂溶液：乙醇/水＝体积比1:1。本发明原料价格低廉，易得，有效地将餐桌的废弃物转变为有用的材料；避免了硬模板的制备，也有效地降低成本；铁氮共掺杂的介孔碳纤维具有较大表面积及多孔结构，具有较好的氧还原催化效果。

本发明属于具有质子传导性质的二氧化硅/有机聚合物复合材料的合成方法，具体涉及一种具有纳/微米孔结构聚酰亚胺杂化质子交换膜的制备方法。杂化材料可以通过：(1)将磺化介孔二氧化硅纳米粒子与磺化聚酰亚胺直接溶液共混制备；(2)在聚酰亚胺或其前驱体的溶液中直接加入含有模板剂的二氧化硅溶胶后原位制备；(3)利用胶体晶模板法制备三维大孔聚酰亚胺膜并向大孔中填充有机硅溶胶形成含有磺酸基的杂化凝胶，获得具有微米尺度结构的有机-无机杂化聚酰亚胺质子交换膜。本发明制备的杂化复合质子交换膜的机械性能、质子传导率和阻醇性能较纯磺化聚酰亚胺有明显的改善，可作为高性能质子交换膜应用于甲醇燃料电池系统。

一种可再生的加氢催化剂及其制备方法，它是在SiO2载体上负载Cu、Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Mo中的一种或多种活性组分组成，其中活性组分在催化剂中所占的重量百分比为10～40％，其余为载体，Cu在催化剂的重量百分比为10～26％，其余活性组分分别对Cu的原子比分别为：Cu∶Fe＝1∶0.01～0.2，Cu∶Co＝1∶0.02～0.2，Cu∶Ni＝1∶0.01～0.2，Cu∶Cr＝1∶0.01～0.5，Cu∶Mn＝1∶0.01～0.2，Cu∶Mo＝1∶0.01～0.2；催化剂由沉淀法、共沉淀法和浸渍法中的任何一种制得，催化剂对芳香烃硝基化合物的加氢特别有效，催化剂寿命是现有催化剂一倍以上，催化剂可在常压(或加压)下进行加氢反应，催化剂制备方法简单。