英国利物浦大学屠昕教授做客工程科学前沿讲坛

2025年9月22日下午，应重庆大学能源与动力工程学院杜学森教授邀请，英国利物浦大学屠昕教授到我校访问，并在能源与动力工程学院301会议室作了题为“可再生电力驱动的等离子体绿色化工”的学术报告。报告深刻阐释了等离子体技术与催化剂耦合的前沿进展，为能源转型提供了创新路径。

杜学森对屠昕的到来表示热烈欢迎，并简要介绍了其学术背景。

报告中，屠昕指出，化石能源在我国能源结构中依然占据主导，其传统高温高压催化过程存在能耗高、选择性差及环境负担重等问题。相比之下，大气压非热等离子体能够打破热力学平衡限制，在温和条件下驱动常规难以进行的反应；当与催化剂耦合时，还能通过协同效应显著提升反应物转化率、产物选择性和能量利用效率，并凭借快速响应与灵活启停的特性，更好地适配可再生电力的波动性。

在此背景下，屠昕系统展示了他及其团队在等离子体催化领域的研究进展。在氨合成方面，他们提出了“屏蔽保护”催化剂设计理念，利用MCM-41材料的屏蔽效应有效抑制副反应，使单程氨产率在室温常压下突破5%，为分布式氨合成提供了新思路。在CO2转化方向，等离子体催化实现了CO2/CH4一步转化为含氧化合物，液体产物比例达50%-60%，其中铜基催化剂对乙酸的选择性高达40%；而在CO2加氢制甲醇中，Ni-Co双金属催化剂（如7Ni3Co）使CO2转化率提升至24%，甲醇选择性达到46%，且反应能够在常压、约30 ℃条件下运行，契合分布式可再生能源高效利用需求。在甲烷活化研究方面，团队实现了一步无碳转化，副产的炭黑、碳纳米管等固体碳材料可用于电池电极和复合材料，实现“氢能生产+碳资源回收”的双循环模式。

屠昕还特别强调了等离子体技术的产业化进展。美国Monolith公司已利用高温等离子体裂解甲烷，将年产氢规模从5000吨扩大至5万吨，并计划进一步生产27.5万吨氨，显示出其大规模应用的可行性。欧盟“ColdSpark”项目则联合多国机构研发“冷甲烷裂解”技术，致力于低能耗、分布式生产方案，以适应光伏、风电等可再生能源的间歇性特征。这些成果共同表明，等离子体催化正在成为推动能源转型和实现碳中和的重要前沿技术。

在讲座的互动环节，与会师生围绕等离子体氨分解、合成氨及相关技术展开了深入交流与讨论。最后，杜学森代表学院对屠昕的精彩报告和富有启发性的分享表示衷心感谢。

来源：工程学部

作者：张莉梅