Profile

刘涵子，动力工程及工程热物理专业，工学博士，硕士研究生导师。

主要从事能源领域的非均相催化理论与应用研究，包括CO₂捕集与原位电/热转化、能源清洁转化利用、吸附-催化双功能材料开发、固体废弃物资源化利用等。主持国家重点研发计划项目子课题1项、国家自然科学基金项目1项、湖南省自然科学基金1项，参与清华-华能基础能源联合研究院工程转化示范项目等。

研究概况

1、针对当前CO₂捕集、利用与封存技术受高能耗、高成本等问题制约，研究集成CO2捕集和利用（ICCU）技术利用双功能材料（DFMs），实现等温条件下的燃煤烟气中CO2吸附及原位转化，消除CO2捕集后的运输和储存环节，降低整体技术工艺成本。2、在能源、化工、冶金等领域，由于工艺设计以及运行调整，应用选择性非催化还原（SNCR）技术的污染控制装置或反应区烟气温度低于最佳窗口，导致脱硝效率低及氨逃逸防治困难。针对燃煤烟气NOx脱除过程所涉及的NH₃非定向氧化等科学问题，采用第一性原理展开机理研究，建立表面多组分反应动力学模型，考察气固流动与扩散对反应的影响，研发成果试验于2t/h综合中试平台（自研）及多台300MW级燃煤循环流化床锅炉等燃烧装置中，形成工业应用方案，并依托国家重点研发计划项目推进示范及转化。

清洁低碳能源技术创新团队科研方向丰富，可指导能源、环境和化工专业本科生、研究生开展实验、理论计算、各类科研及学科竞赛并提供优质资源，推荐交流深造，欢迎联系：liuhz@csu.edu.cn，能源楼105办公室。

本科教学

《自动控制原理》专业课

1. 一种城市湿垃圾沼气与干垃圾烟气协同制合成气的方法及系统，第十七届全国大学生节能减排竞赛一等奖，2024。

2. 中南大学大学生创新创业训练项目，国家级立项，2024。

3. 基于热化学CO₂化学链的碳氢联合循环利用的方法及装置，第十六届全国大学生节能减排竞赛二等奖，2023。

4. 中南大学大学生创新创业训练项目，国家级立项，2023。

5. 钙基双功能材料原位吸附CO₂与加氢性能研究，曹荣昌，优秀本科毕业设计，2024。

6. Rongchang Cao, et al. Carbon Capture Science & Technology. 2024, 13, 100275. 

7. 一种用于碳、氢联合循环利用的方法和装置，国家发明专利，曹荣昌等，专利号：202211578960.7，2023。

科研项目

国家重点研发计划“煤炭清洁高效利用技术”专项子课题，2025-2029，主持，在研

国家自然科学基金青年科学基金项目，2024-2027，主持，在研

湖南省普通本科高校教学改革研究项目（重点），2024-2026，主持，在研

湖南省自然科学基金青年科学基金项目，2024-2027，主持，在研

国家重点研发计划“工业锅炉节能及清洁燃烧”课题，参与，结题

清华-华能基础能源联合研究院“担载型添加剂提升CFB锅炉低负荷SNCR脱硝氨利用率技术”工程转化示范项目，参与，结题

学术论文

2024-：

1. Rongchang Cao, Lei Liu, Hanzi Liu*, Zhiqiang Sun*. Suppressing cyclic deactivation of magnesium-calcium dual-functional materials via dispersed metal-carbonate interfaces for integrated CO2 capture and conversion. Carbon Capture Science & Technology. 2024, 13, 100275. 

2. Hanzi Liu, Ling Cen, Xinlin Xie, Lei Liu, Zhao Sun, Zhiqiang Sun*.Engineering nanoparticle structure at synergistic Ru-Na interface for integrated CO2 capture and hydrogenation. Journal of Energy Chemistry. 2025, 100, 779-791.

3. Xinlin Xie, Lei Liu, Hanzi Liu*, Zhiqiang Sun*. Mechanistic insights into SO2-induced deactivation of Ni-based materials for integrated CO2 capture and methanation. Fuel. 2025, 382, 133755.

-2024： 

1. Liu, H.; You, C.; Wang, H., Experimental and Density Functional Theory Studies on the Zeolite-Based Fe–Ni–W Trimetallic Catalyst for High-Temperature NOx Selective Catalytic Reduction: Identification of Active Sites Suppressing Ammonia Over-oxidation. ACS Catalysis. 2021, 11, 1189-1201.

2. Liu, H.; Zhang, Y.; Wang, H.; You, C., Performance of Fe-Ni-W exchanged zeolite for NOx reduction with NH3 in a lab-scale circulating fluidized bed. Fuel. 2022, 307, 121807. 

3. Liu, H.; You, C.; Wang, H., Time-resolved in-situ IR and DFT study: NH3 adsorption and redox cycle of acid site on vanadium-based catalysts for NO abatement via selective catalytic reduction. Chemical Engineering Journal. 2020, 382, 122756. 

4. Liu, H.; Chen, Z.; Wang, H.; You, C., Active centers response to SO2 and H2O poisoning over Fe-W-Ni exchanged zeolite for high-temperature NH3-SCR: Experimental and DFT Studies. Applied Surface Science. 2021, 570, 151105. 

5. Liu, H.; Zhao, S.; You, C.; Wang, H., Experimental Study of the Enhancement of the Selective Noncatalytic Reduction Denitrification Process with Methane and Propane in a Circulating Fluidized Bed. Industrial & Engineering Chemistry Research. 2019, 58, 7825-7833. 

6. Wang, T.; Liu, H.*; Sun, B., Catalytic conversion of NO assisted by plasma over Mn-Ce/ZSM5-multi-walled carbon nanotubes composites: Investigation of acidity, activity and stability of catalyst in the synergic system. Applied Surface Science. 2018, 457, 187-199. 

7. Liu, H.; Wang, T.; Sun, B., Influence of the TiO2/multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) mass ratio on NO removal over the Mn/TiO2(x)-MWCNTs(1−x) catalyst assisted by plasma. Reaction Kinetics Mechanisms and Catalysis. 2017, 121, 735-749. 

8. 刘涵子，王海名，由长福. 铁基分子筛高温NH3-SCR反应性能及机理研究. 工程热物理学报. 2022.

9. Wang, H.; Liu, H.; Chen, Z.; You, C., Interaction between SO2 and NO in their adsorption and photocatalytic conversion on TiO2, Chemosphere. 2020, 249, 126136.

10. Wang, T.; Liu, H.;  Sun, B., A plasma-assisted catalytic system for NO removal over CuCe/ZSM-5 catalysts at ambient temperature, Fuel Process. Technol. 2017, 158, 199-205.

11. Wang, T.; Liu, H.;  Sun, B., NO and SO2 Removal using Dielectric Barrier Discharge Plasma at Different Temperatures. J. Chem. Eng. Jpn. 2017, 50, 702-709.

12. Wang, T.; Liu, H.;  Sun, B., Effect of plasma-catalyst system on NO removal using M–Cu (M = Mn, Ce, Cr, Co, and Fe) catalysts. Jpn. J. Appl. Phys., 2016, 55, 116202. 

13. Wang, T.; Zhang, X.; Liu, H.;  Sun, B., A comparison of NO reduction over Mn–Cu/ZSM5 and Mn–Cu/MWCNTs catalysts assisted by plasma at ambient temperature. Catal. Surv. Asia, 2017, 21, 94-102. 

14. Chen, Z.; You, C.; Liu, H.; Wang, H., The synergetic particles collection in three different wet flue gas desulfurization towers: A pilot-scale experimental investigation, Fuel Process. Technol. 2018, 179, 344-350.

15. Wang, T.; Zhang, X.; Liu, J.; Liu, H.;  Sun, B., Comparison of NO conversion over Cu/M (M = TiO2, Al2O3, ZSM-5, carbon nanotubes, activated carbon) catalysts assisted by plasma, React. Kinet. Mech. Cat., 2018, 124, 587-601.

16. Wang, T.; Zhang, X.; Liu, J.; Liu, H.;  Sun, B., Effects of temperature on NOx removal with Mn-Cu/ZSM5 catalysts assisted by plasma. Appl. Therm. Eng. 2018, 130, 1224-1232.

17. Wang, T.; Zhang, X.; Liu, J.; Liu, H.;  Sun, B., Plasma-assisted catalytic conversion of NO over Cu-Fe catalysts supported on ZSM-5 and carbon nanotubes at low temperature, Fuel Process. Technol., 2018, 178, 53-61.

18. Dai, X.; Zhou, X.; Liu, H.; Wang, T.; Zhang, Y.; Zhang, H.; Sun, B., Molecular-level insights into the immobilization of vapor-phase mercury on Fe/Co/Ni-doped hierarchical molybdenum selenide. Journal of Hazardous Materials 2021, 420, 126583.

19. Gu, S.; Yang, Z.; Chen, Z.; Wang, H.; Liu, H.; Zhang, W.; You, C., Insights into the desulfurization mechanism of low-grade limestone as absorbent induced by particle size. Fuel 2021, 305, 121444.

教育经历

1. 2018.09~2022.06

清华大学  |  动力工程及工程热物理  |  工学博士

2. 2015.09~2018.03

华北电力大学（北京）  |  热能工程  |  工学硕士

3. 2011.09~2015.06

华北电力大学（北京）  |  热能与动力工程  |  工学学士  

专利成果

1. 刘涵子, 由长福. 一种用于中高温脱硝的铁基催化剂及其制备方法和应用. 发明专利. 201910523584.3. 

2. 刘涵子, 由长福. 一种SNCR增效剂制备方法和应用. 发明专利. 202111020701.8.

3. 由长福, 刘涵子. 一种500-900度脱硝增效方法. 发明专利, 202011081409.2.

4. 由长福, 刘涵子. 一种循环流化床锅炉脱硝增效添加剂制备方法. 发明专利. 202011106373.9.

5. 王海名，刘涵子，由长福. 一种水泥窑装置和SNCR脱硝方法. 发明专利.  202110191347.9.

学术兼职

《Atmosphere》期刊 Guest Editor