根据《江西省科学技术奖申报工作的通知》的要求,现将我单位参与申报的2022年度江西省科学技术奖提名项目有关内容进行公示(公示内容详见附件)。
公示时间:2022年9月15日至2022年9月21日,共7个工作日。
公示期间,如对公示内容有异议,请以书面形式科技处反映。以个人名义反映情况的,请提供真实姓名(并签名)、联系方式和反映事项的证明材料等;以单位名义反映情况的,请提供单位名称(并加盖公章)、联系人、联系方式和反映事项的证明材料等。凡匿名异议、超出期限异议的不予受理。
联系人:孔俊轩
联系电话:89013242
2022年度江西省科学技术奖提名项目公示
1、项目名称:生物质微波催化热解利用技术理论研究与应用
2、提名意见:
生物质微波催化热解制备单环芳烃具有良好的发展前景,该技术中目前仍存在目标产物选择性低、催化剂易结焦失活及催化压降高等缺陷,限制了其大规模的转化利用。本项目围绕上述共性关键科学问题,构建了生物质微波热载体快速热解的非原位催化体系,深入解析了热解过程传递强化与非原位催化的耦合作用机制,为生物质热解增值利用提供了技术支撑;创新性的构筑了微波响应泡沫陶瓷催化剂,实现了“界面极化吸波”与“强化催化转化”的高效协同,为生物质定向转化单环芳烃提供了理论基础;创制了移动式生物质微波快速热解装备,攻克了生物质集中化、规模化处理收运储成本高的难题,为生物质高效利用技术产业化奠定了工程基础。本项目研究成果在国际顶级期刊上发表SCI论文67篇,一区/TOP 41篇,总被引频次3848,IF>20论文1篇,10<IF<20论文33篇;5篇代表性论文分别发表在Bioresour. Technol.(农业工程领域排名第一,IF=11.889)、Energ. Convers. Manage.(机械领域排名第三,IF=11.533)等国际知名期刊上,总引用共计322次,其中他引共计231次,其中1篇为ESI高被引论文,1篇论文他引大于100次。引文包括Prog. Energ. Combust. Sci.(IF= 35.339)、Renew. Sust. Energ. Rev.(IF=16.799)、Chem. Eng. J.(IF=16.744)、Appl. Energ.(IF=11.446)等国际权威学术期刊的证明引用,授权发明专利16件,其中国际专利1件,生物质微波热解技术在美国Resynergi公司和国内泸州老窖股份有限公司建成了300吨/年规模中试装置,获得“互联网+”创新创业大赛国家金奖3项,“挑战杯”竞赛国家特等、金奖2项。项目推荐成果符合江西省自然科学奖申报条件,候选人无争议,申报材料属实,同意推荐申报2019年度江西省自然科学一等奖。
3、候选单位:南昌大学、仲恺农业工程学院
4、提名等级:江西省自然科学一等奖
5、候 选 人:王允圃、刘玉环、段邓乐、樊亮亮、阮榕生
6、项目简介:
生物质资源高效利用对保障我国能源、环境和社会的可持续发展具有重要意义。生物质微波催化热解技术通过对催化体系的定向调控实现芳烃在生物油中富集,为生物质制备高品质燃料和化学品提供较为经济的转化途径,具有良好的发展前景。然而,该技术中目前仍存在目标产物选择性低、催化剂易结焦失活及催化压降高等缺陷,限制了其大规模的转化利用。为此,本项目围绕上述共性关键科学问题,开展了如下系统性的研究:
(1)构建了生物质微波热载体快速热解的非原位催化体系,深入解析了热解过程传递强化与非原位催化的耦合作用机制;系统建立了纤维素、半纤维素和木质素等生物质三组分前处理特性响应耦合热解模型,多尺度解析了生物质预处理对应热解特性与机制的变化,建立和发展了微波催化共热解技术,阐明了多氢原料与缺氢生物质之间“氢转移”以及“含氧自由基—链烃自由基互促断键”的详细机制,从源头上解决了影响生物质定向转化芳烃的科学难题,为生物质热解增值利用提供了技术支撑。
(2)创新性的构筑了微波响应泡沫陶瓷催化剂,提出了泡沫陶瓷催化剂“界面极化吸波驱动强化催化转化”的催化模型,发现泡沫陶瓷催化剂强化了微波与反应界面的耦合效应,提高了生物质转化反应能效,并由此提出了微波热点与反应活性位点空间重合、传递速率与反应速率时间匹配的反应机制,同时阐明了“界面极化吸波”与“强化催化转化”协同作用下催化转化生物质为轻质芳烃的“微波驱动下烃池强化”机制,解决了生物质微波催化过程的定向性及稳定性等关键难点问题,为生物质转化为轻质高品燃油提供了理论基础,为“碳中和”背景下生物质的工业化低碳回收利用释放了广阔的潜能。
(3)创制了移动式生物质微波快速热解装备,建立了连续快速热解下碳化硅热载体单质以及“碳化硅—生物质”异质微波加热模型、“质量—能量—动量”传递模型以及反应动力学模型,揭示了高温异质离散颗粒运动-传热-传质与催化热解反应的耦合机制,攻克了生物质集中化、规模化处理收运储成本高的难题,为生物质高效利用技术产业化奠定了工程基础。
本项目研究成果在国际顶级期刊上发表SCI论文67篇,一区/TOP 41篇,总被引频次3848,IF>20论文1篇,10<IF<20论文33篇;5篇代表性论文分别发表在Bioresour. Technol.(农业工程领域排名第一,IF=11.889)、Energ. Convers. Manage.(机械领域排名第三,IF=11.533)等国际知名期刊上,总引用共计322次,其中他引共计231次,其中1篇为ESI高被引论文,1篇论文他引大于100次。引文包括Prog. Energ. Combust. Sci.(IF= 35.339)、Renew. Sust. Energ. Rev.(IF=16.799)、Chem. Eng. J.(IF=16.744)、Appl. Energ.(IF=11.446)等国际权威学术期刊的证明引用,授权发明专利16件,其中国际专利1件,生物质微波热解技术在美国Resynergi公司和国内泸州老窖股份有限公司建成了300吨/年规模中试装置,获得“互联网+”创新创业大赛国家金奖3项,“挑战杯”竞赛国家特等、金奖2项。
7、代表性论文专著目录
序
号
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论文(专著)名称/刊名
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作者(按发表顺序)
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年卷页码(××年××卷××页)
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发表时间(年月日)
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通讯作者(含共同)
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第一作者(含共同)
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他引总次数
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检索数据库
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第一署名单位是否江西省内
单位
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1
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Fast microwave-assisted catalytic co-pyrolysis of lignin and low-density polyethylene with HZSM-5 and MgO for improved bio-oil yield and quality(以HZSM-5和MgO为催化剂快速微波辅助催化共热解木质素与低密度聚乙烯用于生物油得率和品质提升)/Bioresource Technology
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Liangliang Fan, Paul Chen, Yaning Zhang, Shiyu Liu, Yuhuan Liu, Yunpu Wang, Leilei Dai, Roger Ruan
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2017年225卷199-205页
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2017年2月
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Roger Ruan(美国)
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樊亮亮
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91
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Web of Science
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是
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2
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Ex-situ catalytic co-pyrolysis of lignin and polypropylene to upgrade bio-oil quality by microwave heating(非原位催化木质素与聚丙烯的微波共热解以提升生物油品质)/Bioresource Technology
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Dengle Duan, Yunpu Wang, Leilei Dai, Roger Ruan, Yunfeng Zhao, Liangliang Fan, Maimaitiaili Tayier, Yuhuan Liu
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2017年241卷207-213页
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2017年10月
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刘玉环
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段邓乐
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42
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Web of Science
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是
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3
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Microwave-assisted catalytic fast pyrolysis coupled with microwave-absorbent of soapstock for bio-oil in a downdraft reactor(下吸式反应器中微波辅助催化快速热解耦合吸波材料转化皂角为生物油)/Energy Conversion and Management
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YunpuWang, QiuhaoWu, Sha Yang, Junlin Wu, Zhiyun Ma, Lin Jiang, Zhenting Yu, Leilei Dai, Yuhuan Liu, Roger Ruan, Guming Fu, Bo Zhang, Haibin Zhu
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2019年185卷11-20页
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2019年4月
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刘玉环
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王允圃
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23
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Web of science
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是
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4
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Production of bio-oil from agricultural waste by using a continuous fast microwave pyrolysis system(连续式快速微波热解处理农业废弃物生成生物油)/Bioresource Technology
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Yunpu Wang, Zihong Zeng, Xiaojie Tian, Leilei Dai, Ling Jiang, Shumei Zhang, Qiuhao Wu, Pingwei Wen, Guiming Fu, Yuhuan Liu, Roger Ruan
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2018年269卷162-168页
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2018年12月
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刘玉环
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王允圃
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45
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Web of Science
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是
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5
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Hydrocarbon fuel production from soapstock through fast microwave-assisted pyrolysis using microwave absorbent(微波吸收剂辅助皂角快速微波热解生产烃类燃料)/Journal of Analytical and Applied Pyrolysis
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Yunpu Wang, Leilei Dai, Riping Wang, Liangliang Fan, Yuhuan Liu, Qinglong Xie, Roger Ruan
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2016年119卷251-258页
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2016年5月
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刘玉环、Roger Ruan(美国)
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王允圃
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30
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Web of Science
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是
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