课题组博士王博，王振琦，博士后黄经春（和长沙理工大学成珊合作）分别在Proceeding of the Combustion Institute, Proceeding of the Combustion Institute 和Fuel上发表论文。-华中科技大学徐明厚科研团队

本站讯，（通讯员：王振琦）2022年9月5号，课题组研究生物质燃烧碱金属释放研究成果在Proceeding of the Combustion Institute上发表。论文题目为“Interactions of potassium vapor with reactor tubes made of different materials and their impacts on particulate matter emission during pulverized biomass combustion”，博士王博为第一作者，博后黄经春和教授乔瑜为共同通讯作者。https://doi.org/10.1016/j.proci.2022.07.178

在滴管炉（DTFs）中燃烧生物质的过程中，释放的碱金属（如钾，K）不可避免地在高温下与反应器管子发生反应，影响空气动力学直径小于10微米的副微粒物质（PM10）的排放实验结果。本研究报告了K蒸气与碳化硅、刚玉和莫来石制成的管式反应器之间的相互作用以及它们对PM10排放的影响。在空气或氧燃料气氛下，将分别装载有氯化钾（KCl）或离子交换钾的脱矿木材在1300℃的DTF中燃烧。另一个系列的实验是收集和分析在空气气氛下，在三个反应器管中燃烧负载钾的木材和两种典型的生物质（棉花杆和小麦）的PM10。实验结果表明，在空气中燃烧含KCl的木材时，4.1-72.5%的K被保留在三个管子中，而在全氧燃烧气氛中的燃烧会稍微增加K的保留。对于在空气中燃烧的K-交换过的木材，只有3.7-23.6%的K从反应器管中释放。在所有条件下，反应器管与K蒸气的反应性遵循莫来石>刚玉>碳化硅的顺序。保留的K是不稳定的，49.0-64.8%的保留K可以在聚氯乙烯燃烧过程中重新释放。此外，研究结果表明，刚玉和莫来石管的强碱反应性导致生物质样品在空气中燃烧时，PM1的产率下降16.2-54.3%，PM10中的细模峰明显下降，而PM1-10的产率和粗模峰基本没有变化。这些都是由于刚玉和莫来石管中碱金属的保留增强，从而降低了PM10中Na、K和Cl的产率，但对Mg和Ca等难熔元素的产率影响可以忽略不计。

2022年9月5号，课题组研究污泥水热硫研究成果在Proceeding of the Combustion Institute上发表。论文题目为“In-depth study of the sulfur migration and transformation during hydrothermal carbonization of sewage sludge”，博士王振琦为第一作者，博后黄经春和教授徐明厚为共同通讯作者。https://doi.org/10.1016/j.proci.2022.07.184

本研究研究了温度对原污泥、污泥水洗液和污泥水洗固体在110-235℃的水热过程中硫转化的影响。利用一系列技术分析了各种产品(即气、油、水、焦)中不同的硫种类，常温下污泥中的部分含氧有机硫（砜类和亚砜类硫）溶解于水中，随着温度的升高，其逐渐氧化生成硫酸盐硫，环化生成芳香族硫。不溶态的硫主要包括脂肪族和芳香族硫，随着温度的升高，其逐渐分解生成小分子含硫化合物进入液相，进一步氧化，环化，分解生成硫酸盐，噻吩硫和小分子含硫气体（硫化氢和甲硫醇）。

2022年9月10号，课题组研究污泥水热硫研究成果在Fuel上发表。论文题目为“Experimental and theoretical study on the transformation of typical organic sulfur during hydrothermal carbonization of sludge”，老师成珊为第一作者，博后黄经春通讯作者。https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.126064

本研究报道了污泥热炭化过程中硫和两种热不稳定有机硫模型化合物(脂肪族硫和芳香族硫)在150~240℃的迁移和转化过程，重点研究了基于分子水平的途径。理论计算表明，硫原子是有机硫分子中亲核试剂最初攻击的位置，这是由于硫原子对最高占有分子轨道(HOMO)的贡献最大(脂肪族硫为73.54 %)和静电势的最小点(ESP，脂肪族硫为−103.68 kJ/mol)。这导致了脂肪族硫和芳香族硫的亲核加成反应，特别是在210 ℃时，并伴随着亚砜硫和砜硫的生成。与芳烃硫相比，脂肪族硫具有较高的HOMO贡献和较低的ESP，更容易被氧化。由于形成的亚砜硫和砜硫的碳单键解离能较低，大部分(210 ℃时为47.51%)经脱硫氧化反应转化为SO₃^2-和SO₄^2-离子，导致氢焦中硫含量较低。此外，脂肪族硫衍生的亚砜硫比其他中间体更容易分解，与脂肪族硫一起作为含硫气味释放(特别是H₂S, CH₃SH和SO₂)。这些结果表明，固定脂肪族s是控制气味散发的有效方法。