低碳制氢与碳资源高值利用
探索高效、低碳的氢气制备途径，重点关注天然气等碳氢燃料的热解制氢，通过热能或催化作用，将碳氢分子转化为氢气和固体碳。研究催化剂活性与稳定性、反应器供热及连续运行等问题，同时探索碳黑等碳材料的形成机制与品质调控，兼顾制氢效率、过程能耗和碳产品的利用价值。
CLS · RESEARCH AREAS
清洁能源与未来燃料
Clean Energy & Future Fuels
面向全球减碳与未来能源需求，探索低碳制氢、绿色燃料合成和氨氢能源的高效转化与协同利用。
研究概述
发展清洁能源是应对全球气候变化、实现我国“双碳”目标的重要支撑。绿色电力正在改变能源供给方式，而工业生产和交通运输还需要便于储存、运输的低碳燃料。氢和氨可作为可再生能源的化学载体，为工业与动力系统提供新的能源选择；生物基燃料和电合成燃料则有望促进航空、航运等领域减碳，其中“液态阳光”体现了将可再生能源转化为液体燃料的思路。我们围绕低碳制氢、绿色燃料合成和氨氢能源转化，探索从催化反应到系统应用的清洁能源利用途径。
研究重点
绿色燃料合成与碳资源循环
关注绿氢参与的氨、甲醇及其他合成燃料制备，以及生物质资源向液体燃料的转化。围绕催化材料、反应路径和过程设计，探索如何提高目标产物的生成效率，降低能源消耗，并适应可再生能源供给的变化。以“液态阳光”等概念为切入点，研究绿色能源存储与碳资源循环利用的新途径。
氨氢能源转化与催化反应器
围绕氨裂解制氢和部分裂解氨的制备，研究催化反应、热量传递与物质输运的相互作用。将催化剂开发与反应器设计相结合，考察材料组成、载体结构、流道布局和供热方式对转化效率及稳定性的影响。面向不同规模与用能需求，探索紧凑化、模块化和适应变负荷运行的氨氢转化装置。
氨氢融合新能源与系统应用
从能源系统角度，研究氨和氢在制备、储运、转化与利用环节中的协同。结合氨的规模化储运特点与氢的多样化利用途径，探索适合工业制造、交通动力、燃料电池及发电系统的能源方案。关注载体选择、转化程度和供能方式如何适应实际需求，促进绿色电力与化学燃料的综合利用。
研究展望
未来将重点推进催化剂与反应器的联合设计，在天然气裂解中兼顾制氢效率与碳材料品质，在氨氢转化中提高供热效率和运行灵活性，并逐步拓展绿色燃料合成研究。面向工业和交通应用，进一步考虑全过程碳排放与经济性，探索适应可再生能源波动的燃料制备和利用方式。
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