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能机学院在氨燃烧和二氧化碳转化方面研究取得重要进展

发布时间:2025-04-21浏览次数:10


 据近期Essential Science IndicatorsESI)数据库显示,上海电力大学能源与机械工程学院潘卫国教授课题组和吴江教授课题组分别在氨燃烧和二氧化碳转化方面研究取得重要进展。关于氨燃烧方面的综述文章《A review on ammonia blends combustion for         industrial applications》发表在国际高水平期刊《FUEL》上(DOI:10.1016/j.fuel.2022.126150)入选ESI高被引论文,该论文的第一作者是能机学院2021级硕士研究生亢连伟,潘卫国教授为通讯作者。关于CO2转化方面的研究论文《Constructing a 3D Bi2WO6/ZnIn2S4 direct Z-scheme heterostructure for improved photocatalytic CO2 reduction performance》发表在国际高水平期刊《Journal of Colloid and Interface Science》上(DOI: 10.1016/j.jcis.2024.02.119)入选ESI高被引论文,该论文第一作者是能机学院2021级硕士研究生杨武,吴江教授为通讯作者。

 利用氨气替代传统化石燃料被认为是实现能源大规模利用碳减排的重要技术手段,是目前能源领域的研究热点。然而,氨气的燃烧具有稳定性差、燃烧速度低和NOx排放高等特点。为了更好地解决这些问题,论文《A review on ammonia blends combustion for industrial applications》研究梳理了强化氨气燃烧的各种方式,富氧燃烧、等离子体辅助燃烧、预裂解燃烧和与其他活性燃料混合燃烧都是可行的策略。讨论了纯氨气燃烧、氨气/甲烷和氨气/氢气的层流燃烧速度和燃烧排放特性,以及氨气与二甲醚等液态燃料混合燃烧的最新研究成果。介绍了以氨气、氨气/甲烷和氨气/氢气为燃料的燃气轮机减少NOx排放等技术。分析表明目前较为理想的燃烧方式为富-贫分级燃烧,但须精准的控制主燃烧区的当量比以达到较低NOx和未燃烧氨气的排放。系统地阐明了强化氨燃烧反应性及其控制NOx排放影响的最新研究进展。为后续关键技术开发以及实际工业应用提供了参考。

 论文《Constructing a 3D Bi2WO6/ZnIn2S4 direct Z-scheme heterostructure for improved photocatalytic CO2 reduction performance》围绕“双碳”战略目标,聚焦二氧化碳光催化资源化转化领域关键技术难题,利用静电自组装技术构建了具有三维异质结构的Bi2WO6/ZnIn2S4复合光催化剂。该材料展现出19.54 μmol·g-1CH4产率,较单一催化剂性能提升逾16倍,为发展高效碳中和关键技术提供了新思路。同时,该方向持续开展基础研究,建立了“材料设计-机制解析-工程验证”系统研究体系,连续在《Advanced Functional Materials》《Applied Catalysis B: Environment and Energy》等国际知名期刊发表重要成果。

 上述氨燃烧方面成果都得到了国家自然科学基金和多个企业横向项目等资助,得到了“高效低碳发电与清洁能源利用”上海市地方高校重点创新团队、上海市“能源科学与技术”IV类高峰学科、机械工业清洁发电环保技术重点实验室等支持。CO2转化方面成果得到了国家自然科学基金、“光电转化及应用于能源污染控制”上海市地方高校重点创新团队及机械工业清洁发电环保技术重点实验室的支持。

 能源与机械工程学院 供稿