报告题目一：等离子体固氮:挑战和机遇

报告题目二：等离子体催化转化碳一小分子

报告人：屠昕（利物浦大学）

报告一时间：2025年8月11日（周一）10:00-11:00

报告二时间：2025年8月13日（周三）10:00-11:00

报告地点：大学城校区环境楼B4-308会议室

欢迎广大师生参加。

环境与能源学院

2025年7月30日

报告人简介

屠昕，英国利物浦大学电气工程与电子系等离子体催化讲席教授，长期致力于将等离子体催化技术用于能源高效转化利用和环境污染控制等基础前沿和应用研究，具有多学科交叉的国际化研究背景，在Nat. Rev. Mater., Nat. Rev. CleanTechnol., Chem, Nat. Commun., JACS, Agnew. Chem.等重要国际期刊发表论文250余篇(Google 引用次数>17800,H因子78)。屠昕教授是等离子体催化领域具有国际影响力的知名学者，获得2024年欧洲物理学会和英国物理学会共同设立的威廉·克鲁克斯奖(WilliamCrookes Prize)，多次举办国际会议/暑期学校并担任国际会议主席7次，受邀在重要国际会议作邀请报告110余次。2019年屠昕教授牵头组织等离子体催化领域的16位知名专家学者共同编写了2020等离子体催化技术路线图，为等离子体催化这一变革性技术在能源和环境领域的应用指明今后的发展方向。屠昕教授作为项目负责人主持和参与了四十余项英国工程与物理科学研究理事会(EPSRC)、欧盟地平线欧洲(HorizonEurope)、欧盟地平线2020计划(Horizon2020)、皇家学会、皇家工程学会、英国文化协会、英国交通部、英国国家核实验室和工业界等资助的项目，经费总额超过2000万英镑，其中承担经费超过600万英镑。  

报告一内容简介

氨不仅是肥料和多种化学品的重要原料，还被视为一种灵活的能源载体和零碳燃料。然而，传统氨合成过程对化石燃料的依赖导致了大量二氧化碳排放，对环境造成了严重影响。为应对这一挑战，开发绿色、可持续的氨合成技术显得尤为迫切1，旨在通过利用可再生能源来减少二氧化碳排放，实现更环保的生产方式。本报告将深入探索等离子体技术在低温常压下实现分布式固氮的巨大潜力。等离子体，作为一种电离气体，富含高能电子和活性物种，具有打破氮分子稳定结构、促成高效氮固定的能力。与传统哈伯法相比，等离子体技术展现出反应条件温和、启动迅速以及灵活应对可再生能源波动的显著优势，尤其适用于分布式氨合成。这种分布式生产模式不仅能够有效满足局部地区的氨需求，还能大幅降低运输成本和能源损耗。报告将详细介绍等离子体技术的基本原理、工艺流程以及最新研究进展，并重点探讨等离子体固氮技术在绿色氨合成中的独特优势、面临的挑战以及未来的发展方向，以期推动等离子体固氮技术从实验室研究迈向工业化应用。

报告二内容简介

将甲烷和二氧化碳等碳一小分子转化为高附加值燃料和化学品，是应对气候变化、推动碳循环经济发展的关键技术路径之一。然而，甲烷和二氧化碳等分子具有热力学稳定性高、化学惰性强的特点，传统催化方法往往需要高温高压条件，导致能耗大、选择性差等问题。非热等离子体作为一种新兴的电驱动技术，能够在近室温下激发反应分子，有效激活甲烷和二氧化碳等惰性小分子，为其高效转化提供了新途径。当非热等离子体与多相催化剂耦合使用时，可通过等离子体催化剂界面的动态相互作用产生协同效应，可以显著提高目标产物的转化率、选择性和产率。此外，等离子体系统响应快、可即时启停，特别适合与可再生能源（如风能、太阳能）协同使用，实现灵活、模块化和分布式的燃料和化学品绿色制造。本报告将重点介绍在非热等离子体催化系统中，甲烷和二氧化碳等碳一小分子的高效转化研究进展，涵盖二氧化碳转化、甲烷二氧化碳重整和甲烷裂解等反应，探讨其反应机制、催化材料设计与系统集成策略，展示等离子体催化在构建可持续、碳中和未来中的潜力与前景。