徐老师课题组师生赴澳大利亚墨尔本参加First International Symposium on The Sustainable Processing of Carbon Waste-华中科技大学徐明厚科研团队

2025年12月03至12月05日，由ARC研究中心(ARC Research Hub)主办、莫纳什大学承办的First International Symposium on The Sustainable Processing of Carbon Waste（ISSPCW）在墨尔本莫纳什大学顺利召开。本次研讨会主要围绕碳废物处理的主题，包括但不限于在碳废料的化学处理，废料化学回收的催化作用，反应动力学、反应设计与过程模拟，源自废料的高价值产品及应用，政策、经济与环境影响，碳废料的先进/下一代升级处理，数字孪生/人工智能驱动的创新等领域开展了广泛且充分的交流。课题组徐明厚老师、于敦喜老师、乔瑜老师、刘小伟老师、喻鑫老师，研究生张傲阳、谭煜幺、彭政康、曾鹏鑫、申州洋、林璐秋、胡桢、李振京、张子悦等参加了本次会议。

会议期间，课题组徐明厚老师作为本次大会共同主席致开幕词，课题组师生围绕燃烧与固废资源化、光催化、碳捕获等多个研究方向，依次作系列口头报告，集中展示了课题组在相关领域的最新研究成果与创新思路，引发与会同行的广泛关注。

张傲阳同学围绕《Effect of pre-decomposition of ammonia on NO_x reduction during biomass and ammonia co-firing: Experimental and molecular dynamics simulation study》主题作口头汇报。该研究以杨树、秸秆两种生物质为研究对象，在滴管炉中开展生物质与氨气共燃实验，并结合ReaxFF分子动力学模拟，系统解析氨氮（NH₃-N）转化及氮氧化物（NO_x）生成机制。研究重点考察了氨气共燃比例（0%-50%）对NOₓ排放特性的影响，并针对NO_x减排难题，创新性提出“炉前氨气预分解+共燃”耦合技术，通过降低燃料氮含量实现NO_x高效减排，为生物质清洁燃烧与氮氧化物污染控制提供了新路径。

彭政康同学以《Catalytic oxidation of naphthalene on modified SCR catalysts via experimental and theoretical exploration》为主题展开汇报。为有效脱除烟气中的萘污染物，该研究采用溶胶-凝胶法合成掺铁、铈、铜的VWTi改性催化剂，该催化剂展现出优异的萘催化氧化性能。同时，研究明确了碱性位点对萘吸附的关键作用，并首次提出萘在CuVWTi催化剂上的完整氧化路径：萘→萘酚→1,4-萘醌→邻苯二酸酐→苯甲酸→马来酸酐→CO₂，为烟气中多环芳烃污染物的高效治理提供了理论支撑与技术参考。

谭煜幺同学汇报的主题为《Orthosilicate Sorbents from Spent Lithium-Ion Batteries and Waste Glass for Carbon Capture》，提出了一种基于固体废物资源化的低成本、可持续碳捕获策略。该研究利用废弃LiMn₂O₄电池与废玻璃为原料，合成正硅酸锂碳吸附剂，其中最优吸附剂（L-ACG1，Li/Si=4.1:1）在15vol% CO₂氛围、600/700℃条件下，经过20次循环吸附后，仍保持0.30 g/g的CO₂吸附量；且该吸附剂合成成本仅为传统方法的1/6，凸显出极强的工业应用潜力，为固废资源化与碳减排协同发展提供了创新思路。

曾鹏鑫同学以《Bandgap Modulation and Synergistic Effects in Ternary Layered Double Hydroxide for Boosting CO₂ Photoreduction》为题进行汇报，阐述了一种通过构建三元层状双氢氧化物（LDHs）促进光催化CO₂还原反应电荷分离的有效策略。该研究以二元NiFe-LDH为基础框架，合成系列不同元素比例的三元NiFeCo-LDHs，Co的掺入可精准调节NiFe-LDH的能带结构，实现带隙窄化与可见光吸收增强，为提升光催化CO₂还原效率创造了有利条件，为碳达峰、碳中和目标下的光催化技术创新提供了新方向。

申州洋同学汇报的题目为《A novel method of preparing a composite catalyst from high-alkaline coal fly ash for methane dry reforming》。该研究聚焦高碱煤粉煤灰的资源化利用，开发出一种新型甲烷干重整复合催化剂（Ni-FAABp）。通过低成本工艺实现粉煤灰中原生Ca、Fe助剂的原位再分散，不仅显著优化了催化剂载体的结构特性，更赋予催化剂优异的反应稳定性——在长期运行中（88小时）失活率低于0.3%，为粉煤灰固废高值化利用提供了高效、可行的新方案。

胡桢同学针对高含水率厨余垃圾热处置效率低、能耗高的行业瓶颈，创新性引入阴燃技术开展研究，并以《Investigation of smoldering combustion behaviors and kinetic analysis of food waste: Effect of components on reaction characteristics》为题作PPT汇报。该研究系统探究了厨余垃圾不同组分对阴燃自持特性、峰值温度及传播速度的影响，并通过阴燃等温拟合方法（SIFM）精准获取反应本征动力学参数，为适配不同地域厨余垃圾组分差异、实现自持阴燃高效运行及工艺优化，提供了重要的理论依据与技术指导。

林璐秋同学此次汇报的题目为《Oxidized-nitrogen enabled red-emitting carbon quantum dots for mitochondria imaging: experiments and DFT calculations》。研究以水体富营养化产生的藻华——小球藻为原料，成功制备出具有明亮红色荧光的碳量子点，并深入揭示了其发光机制，在生物医学成像领域展现出巨大应用潜力。所制备的以DMF为溶剂的碳量子点（CQDs-DMF）表现出优异的生物相容性。细胞实验表明，即使在200 μg mL^-1的浓度下，对人心肌细胞（AC16）和肝癌细胞（HepG2）的存活率仍超过90%。该研究工作不仅实现了废弃生物质的高值化利用，更为碳量子点的光学性质调控及其在生物医学领域的应用提供了新的见解和材料基础。

李振京同学在于敦喜老师的指导下，以《Catalytic Thermal Conversion of High-Carbon Solid Wastes Treated by Desulfurization Wastewater》为题进行汇报。针对高碳固废热处置与资源化利用过程中反应活性偏低的行业难题，该研究创新性采用脱硫废水（DSW）浸渍预处理技术，旨在提升高碳固废的燃烧及气化性能。研究表明，DSW浸渍预处理可通过负载催化金属元素、改善碳基材料微观结构的双重作用，显著提升石墨（G）、石油焦（PC）的燃烧效率及CO₂气化反应活性，为高碳固废资源化与脱硫废水处置提供了“以废治废”的创新路径。

张子悦同学汇报的题目是《Integrated Synergistic Utilization of Spodumene for Cost-Effective Synthesis of Lithium Orthosilicate Carbon Dioxide Sorbents》。其工作围绕锂辉石资源高值化利用与高温二氧化碳捕集材料低成本制备展开，针对传统锂基CO₂吸附剂合成依赖高纯锂源、成本高昂的问题，提出了一种“免提纯”的锂辉石一体化利用策略，研究系统考察了残留Na、Al等杂质对吸附性能和循环稳定性的影响，为锂辉石资源的全组分利用及低成本高温碳捕集材料的开发提供了新的技术路径和理论依据。

此次学术汇报全面展现了课题组在燃烧工程、固废资源化、光催化CO₂还原、碳捕获与污染物治理等领域的最新研究进展与科研实力。通过与国内同行的深入交流、互学互鉴，不仅拓宽了研究视野，更凝聚了创新共识。未来，课题组将持续深耕相关研究领域，深耕细研、锐意进取，力争产出更多高质量科研成果，为行业技术进步与绿色发展贡献力量。