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精研催化 赋能未来:环化学院青年教师绿色氢能与

低碳转化领域取得系列突破

发布日期:2025-12-31    点击:

2025,环境与化学工程学院精细化工系青年教师熊梧琬博士在绿色氢能与低碳转化领域取得系列重要研究进展。熊梧琬博士紧密围绕国家“双碳”战略目标与服务地方绿色产业发展需求,以“启绿色氢能、促低碳发展”为导向,针对生物质、废弃塑料等典型低值固体废弃物的大规模消纳、高值化资源利用难题开展系统性攻关,取得丰硕成果以第一/通讯作者在ACS CatalysisJournal of Alloys and CompoundsFuel等国际权威期刊上发表高水平论文6篇,申请国家发明专利1项,彰显了学院青年科研力量的强劲创新活力。

创新材料设计,开拓绿氢制备新途径

面对清洁能源“绿氢”高效制备的核心挑战,在光催化制氢材料方面实现重要突破设计并创制了一系列具有不同电子效应取代基的酮烯胺共价有机框架材料,通过精准的分子工程,深入揭示了取代基对材料光吸收与电荷分离行为的内在调控规律,成功将光催化析氢性能提升至基准材料的2.7倍。该工作为理性设计与开发高性能、低成本有机半导体光催化材料提供了创新策略与理论依据,成果发表于材料科学领域知名期刊《Journal of Alloys and Compounds》(JCR Q1IF=6.3)。

耦合固废消纳,实现生物质高效转化制氢

为实现低值生物质废弃物的能源化利用,发展了一种简便高效的一步金属醋酸盐浸渍策略。该策略能够精准调控热解过程中镍催化物种的化学状态与行为,显著提升了生物质催化热解合成气中的氢气选择性与产率。该技术已成功应用于甘蔗渣、壳、榴莲壳等多种典型热带农业废弃物的转化,为大规模消纳地方特色生物质废弃物、同步生产高附加值氢气提供了经济可行的新技术方案,相关研究成果发表于能源领域权威期刊《Fuel》(JCR Q1IF=7.5)。

阐明微观机制,破解氢气纯化关键难题

在制得的富氢合成气中,一氧化碳(CO)的高效去除是氢气纯化与直接利用的关键瓶颈。针对此难题,创新性研制了分子筛限域离子态钯催化剂结合先进原位表征技术与理论计算模拟,系统揭示了水分子诱导下催化活性中心动态演变、进而改变CO反应路径的微观机制。这一基础研究的突破,为开发高效、稳定的氢气纯化催化剂提供了全新的设计思路与坚实的科学基础,有力支撑了富氢热解气的提质与直接利用,成果发表于催化领域顶尖期刊《ACS Catalysis》(JCR Q1IF=13.1)。

科教融合育人,服务地方发展战略

熊梧琬博士的系列研究得到了肇庆市科技创新指导项目(2项)、学校博士启动基金及青年教师科研资助项目等多项科研计划的有力支持,形成了良好的项目培育与接力机制。在科研攻关过程中,始终坚持科研反哺教学,积极引导本科生进入前沿课题研究,培养学生的创新思维与实践能力在熊梧琬博士指导下,学生团队在“肇庆学院第十五届挑战杯大学生创业计划竞赛”中荣获金奖,在“2025年肇庆学院大学生节能减排工业设计竞赛”中获得二等奖等多项奖励,实现了人才培养与科学研究的双丰收。

本系列研究工作,系统性从绿氢制备、氢气纯化到固废资源化等多个环节推进了低碳能源技术的进步,不仅体现了我院青年教师在环境与能源催化前沿领域的原始创新能力,也为服务肇庆乃至粤港澳大湾区绿色产业低碳转型、助力国家“双碳”战略目标提供了切实的科技支撑与解决方案。环境与化学工程学院将持续优化科研生态,支持青年人才聚焦前沿、深耕领域,产出更多具有影响力的创新成果。


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