生物质是一种可再生的清洁能源,高效开发利用生物质对缓解全球能源危机、生态环境恶化等热点、难点问题必将发挥重要作用。本组重点关注的研究方向是微藻的能源化利用、纤维素热解机理、生物质混煤燃烧和生物质气化等。


No.

研究重点

已有进展

下一步规划

1

生物质热解机理及其高值化利用

1、生物质主要组分一次热解反应机理；

2、生物质主要组分快速热解过程中液态中间产物的形成机理；

3、基于不同碱金属/碱土金属催化方式的纤维素热解特性研究；

1、探究纤维素热解的本征反应机理；

2、离子液体催化热解纤维素协同获得左旋葡萄糖酮和多孔碳。

2

淀粉类厨余水解机理及其高值化利用

1、淀粉的水解机理及其高附加值化学品制取；

2、不同聚合度低聚糖的水解特性研究；

1、淀粉中典型模型结构单元麦芽糖/异麦芽糖的水解机制研究；

2、开发高效催化剂制取高附加值化学品；

3

微藻能源化利用

1、功能性自封装仿生矿化骨架藻基材料的制备；

2、仿生矿化对微藻-汞交互代谢调控机制的研究；

3、微藻能源化过程中的典型矿物元素迁移机制及浆液流变特性研究；

4、微藻及其模型化合物的亚/超临界乙醇液化特性；

1、开发经济高效的微藻磁性仿生矿化方法；

2、揭示仿生矿化对微藻-重金属交互影响机制；

3、亚/超临界乙醇液化过程中典型污染元素的定向调控；

4、利用改性藻渣处置高浓度重金属污水；

5、碳量子点等高值藻基材料制备及应用。

4

生物质成型颗粒高效利用

1、生物质成型颗粒热解产物分布和形成路径；

2、生物质成型颗粒燃烧过程中灰熔融和结渣特性研究；

3. 不同预处理方式和添加剂对生物质成型燃料过程中灰熔融特性的影响机理。

1、拓展生物质原料种类，寻求混合成型燃料的配比对单一生物质成型燃料不足的改善；

2、生物质成型燃料灰熔融特性对燃尽率的影响机理；

3、生物质成型燃料气化高效制取绿氢。


代表成果：

（1） Fang Y , Yin L , Yang H , et al. Catalytic mechanisms of potassium salts on pyrolysis of β-O-4 type lignin model polymer based on DFT study - ScienceDirect[J]. Proceedings of the Combustion Institute, 2020.

（2）Erwei Leng, Yang Wang, Xun Gong*, Biao Zhang, Yang Zhang, Minghou Xu*, Effect of KCl and CaCl2 loading on the formation of reaction intermediates during cellulose fast pyrolysis, Proceedings of the Combustion Institute, 2017,36:2263–2270.

（3）Erwei Leng, Yang Zhang, Yang Peng, et al. In situ structural changes of crystalline and amorphous cellulose during slow pyrolysis at low temperatures. [J] Fuel, 2018, 216:313-321.

（4）Yang Peng, Aosong Deng, Xun Gong*, Xiaomin Li, Yang Zhang，Coupling process study of lipid production and mercury bioremediation by biomimetic mineralized microalgae, Bioresource Technology, 2017, 243, 628–633. 


 

纤维素催化热解机理


工业废弃物培养微藻耦合技术