刘涵子科研成果

个人简介 刘涵子，动力工程及工程热物理专业，工学博士，硕士研究生导师。 主要从事能源领域的非均相催化理论与应用研究，包括二氧化碳捕集与转化、能源清洁转化利用、吸附-催化双功能材料开发、固体废弃物资源化利用等。主持、参与国家自然科学基金项目、国家重点研发计划课题、清华-华能基础能源联合研究院工程转化示范项目等。 研究概况 在能源、化工、冶金等领域，由于工艺设计以及运行调整（如循环流化床锅炉低负荷条件下运行），应用选择性非催化还原（SNCR）技术的污染控制装置或反应区烟气温度低于最佳窗口，导致脱硝效率低及氨逃逸防治困难。针对燃煤烟气NOx催化脱除过程所涉及的NH3非定向氧化等关键科学问题，采用第一性原理展开机理研究，建立了表面多组分反应动力学模型，并考察气固流动与扩散对反应的影响。将相应研究成果试验于2t/h综合中试平台及240t/h燃煤循环流化床锅炉等燃烧装置中，得到工业应用方案。以第一作者发表论文于ACS Catalysis、Chemical Engineering Journal、Fuel、Applied Surface Science等期刊上，以前2发明人申请国家发明专利5项，授权3项，并推进成果转化。 清洁低碳能源技术创新团队科研方向丰富，实验条件良好，设备先进，欢迎能源、环境和化工专业的本科生、研究生与我们联系：liuhz@csu.edu.cn，能源楼105办公室。 教育经历 1. 2018.09~2022.06 清华大学  |  动力工程及工程热物理  |  工学博士 2. 2015.09~2018.03 华北电力大学（北京）  |  热能工程  |  工学硕士 3. 2011.09~2015.06 华北电力大学（北京）  |  热能与动力工程  |  工学学士   科研项目 1. 国家自然科学基金青年科学基金项目，主持 2. 国家重点研发计划“工业锅炉节能及清洁燃烧”课题，参与 3. 清华-华能基础能源联合研究院“担载型添加剂提升CFB锅炉低负荷SNCR脱硝氨利用率技术”工程转化示范项目，参与 4. 国家自然科学基金“等离子体改性生物碳吸附脱除烟气汞的性能及机理研究”青年科学基金项目，参与 学术论文 1. Liu, H.; You, C.; Wang, H., Experimental and Density Functional Theory Studies on the Zeolite-Based Fe–Ni–W Trimetallic Catalyst for High-Temperature NOx Selective Catalytic Reduction: Identification of Active Sites Suppressing Ammonia Over-oxidation. ACS Catalysis. 2021, 11, 1189-1201. 2. Liu, H.; Zhang, Y.; Wang, H.; You, C., Performance of Fe-Ni-W exchanged zeolite for NOx reduction with NH3 in a lab-scale circulating fluidized bed. Fuel. 2022, 307, 121807.  3. Liu, H.; You, C.; Wang, H., Time-resolved in-situ IR and DFT study: NH3 adsorption and redox cycle of acid site on vanadium-based catalysts for NO abatement via selective catalytic reduction. Chemical Engineering Journal. 2020, 382, 122756.  4. Liu, H.; Chen, Z.; Wang, H.; You, C., Active centers response to SO2 and H2O poisoning over Fe-W-Ni exchanged zeolite for high-temperature NH3-SCR: Experimental and DFT Studies. Applied Surface Science. 2021, 570, 151105.  5. Liu, H.; Zhao, S.; You, C.; Wang, H., Experimental Study of the Enhancement of the Selective Noncatalytic Reduction Denitrification Process with Methane and Propane in a Circulating Fluidized Bed. Industrial & Engineering Chemistry Research. 2019, 58, 7825-7833.  6. Wang, T.; Liu, H.*; Sun, B., Catalytic conversion of NO assisted by plasma over Mn-Ce/ZSM5-multi-walled carbon nanotubes composites: Investigation of acidity, activity and stability of catalyst in the synergic system. Applied Surface Science. 2018, 457, 187-199.  7. Liu, H.; Wang, T.; Sun, B., Influence of the TiO2/multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) mass ratio on NO removal over the Mn/TiO2(x)-MWCNTs(1−x) catalyst assisted by plasma. Reaction Kinetics Mechanisms and Catalysis. 2017, 121, 735-749.  8. 刘涵子，王海名，由长福. 铁基分子筛高温NH3-SCR反应性能及机理研究. 工程热物理学报. 2022. 9. Wang, H.; Liu, H.; Chen, Z.; You, C., Interaction between SO2 and NO in their adsorption and photocatalytic conversion on TiO2, Chemosphere. 2020, 249, 126136. 10. Wang, T.; Liu, H.;  Sun, B., A plasma-assisted catalytic system for NO removal over CuCe/ZSM-5 catalysts at ambient temperature, Fuel Process. Technol. 2017, 158, 199-205. 11. Wang, T.; Liu, H.;  Sun, B., NO and SO2 Removal using Dielectric Barrier Discharge Plasma at Different Temperatures. J. Chem. Eng. Jpn. 2017, 50, 702-709. 12. Wang, T.; Liu, H.;  Sun, B., Effect of plasma-catalyst system on NO removal using M–Cu (M = Mn, Ce, Cr, Co, and Fe) catalysts. Jpn. J. Appl. Phys., 2016, 55, 116202.  13. Wang, T.; Zhang, X.; Liu, H.;  Sun, B., A comparison of NO reduction over Mn–Cu/ZSM5 and Mn–Cu/MWCNTs catalysts assisted by plasma at ambient temperature. Catal. Surv. Asia, 2017, 21, 94-102.  14. Chen, Z.; You, C.; Liu, H.; Wang, H., The synergetic particles collection in three different wet flue gas desulfurization towers: A pilot-scale experimental investigation, Fuel Process. Technol. 2018, 179, 344-350. 15. Wang, T.; Zhang, X.; Liu, J.; Liu, H.;  Sun, B., Comparison of NO conversion over Cu/M (M = TiO2, Al2O3, ZSM-5, carbon nanotubes, activated carbon) catalysts assisted by plasma, React. Kinet. Mech. Cat., 2018, 124, 587-601. 16. Wang, T.; Zhang, X.; Liu, J.; Liu, H.;  Sun, B., Effects of temperature on NOx removal with Mn-Cu/ZSM5 catalysts assisted by plasma. Appl. Therm. Eng. 2018, 130, 1224-1232. 17. Wang, T.; Zhang, X.; Liu, J.; Liu, H.;  Sun, B., Plasma-assisted catalytic conversion of NO over Cu-Fe catalysts supported on ZSM-5 and carbon nanotubes at low temperature, Fuel Process. Technol., 2018, 178, 53-61. 18. Dai, X.; Zhou, X.; Liu, H.; Wang, T.; Zhang, Y.; Zhang, H.; Sun, B., Molecular-level insights into the immobilization of vapor-phase mercury on Fe/Co/Ni-doped hierarchical molybdenum selenide. Journal of Hazardous Materials 2021, 420, 126583. 19. Gu, S.; Yang, Z.; Chen, Z.; Wang, H.; Liu, H.; Zhang, W.; You, C., Insights into the desulfurization mechanism of low-grade limestone as absorbent induced by particle size. Fuel 2021, 305, 121444. 本科教学 《自动控制原理》专业课，48学时。 1.基于热化学CO2化学链的碳氢联合循环利用的方法及装置，第十六届全国大学生节能减排竞赛二等奖，2023。 2.基于钙基双功能材料的碳氢一体化利用方法与装置，第一届湖南省大学生节能减排竞赛一等奖，2023。 专利成果 1. 刘涵子, 由长福. 一种用于中高温脱硝的铁基催化剂及其制备方法和应用. 发明专利. 201910523584.3.  2. 刘涵子, 由长福. 一种SNCR增效剂制备方法和应用. 发明专利. 202111020701.8. 3. 由长福, 刘涵子. 一种500-900度脱硝增效方法. 发明专利, 202011081409.2. 4. 由长福, 刘涵子. 一种循环流化床锅炉脱硝增效添加剂制备方法. 发明专利. 202011106373.9. 5. 王海名，刘涵子，由长福. 一种水泥窑装置和SNCR脱硝方法. 发明专利.  202110191347.9. 学术兼职 《Atmosphere》期刊 Guest Editor 内容来自集群智慧云企服 软件产品登记测试全国受理