低碳转化科学与工程中心是中科院上海高等研究院能源环境领域重要组成部分,面向“推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系”的国家能源战略需求,结合高研院新定位和新目标,低碳实验室进一步整合凝练高研院能源领域和大科学装置领域优势科研力量,聚焦高碳资源低碳转化及清洁能源高效利用的科学与工程创新性研究,发挥能源、材料和光子科学等多学科交叉融合及大科学装置集群优势,以科研任务带动基础研究,以基础研究促技术创新,加速推动从基础研究到应用示范的全链条式核心技术与系统集成创新,为国家能源产业可持续发展提供核心技术与解决方案。
中心面向绿色碳科学的低碳复合能源系统需求,主要开展天然气、生物质和煤等含碳资源低碳转化利用核心技术与技术集成的研发,为发展非石油依赖型的能源化工产业提供解决方案和技术支撑。近3年来,该实验室在甲烷/二氧化碳重整制合成气、钴基浆态床合成油、合成气制混合醇及甲醇下游利用和膜催化反应-分离一体化等技术研发方面取得重要进展,部分成果已着手准备中试阶段工作。该实验室承担了973计划、863计划、科技支撑计划、自然科学基金、中科院战略先导专项、中科院重大和重要方向项目,以及与国际能源公司(如Shell、BP和Total)和国内能源公司(如神华和潞安)合作项目共计27项。
研究领域:面向国家能源高效低碳发展的战略需求,基于绿色碳科学理念,开展C1小分子、废塑料、生物质等含碳资源绿色转化及高效利用相关的催化化学和反应工程研究,发展含碳资源温和高效转化新途径,为国家能源产业可持续发展提供含碳资源低碳高值化利用核心技术。
研究方向:C1高选择性转化制燃料及化学品;甲烷/低碳烷烃直接催化转化;废塑料/生物质催化转化制备化学品;醇烯下游催化转化。
科研平台:实验室面积5000余平方米,三十万以上设备共50台,总投入已超过到7000万元,实验室装备整体水平达到国际先进水平。
研究领域:面向国家双碳战略,开展系统的产品碳足迹与消费端碳核算、碳中和技术量化评估方法学等软课题研究,持续强化团队“国家-区域-行业-企业”多尺度碳中和路径及技术方案的顶层设计能力;针对重点行业和应用场景对未端碳减排技术的重大需求,开展新一代CCUS过程中的基础科学问题、关键过程工艺及工程技术放大研究,构建低成本、规模化的人工工程固碳技术体系,形成显著的减排固碳能力,支撑绿色低碳转型升级。
研究方向:CO2膜分离与捕获;CO2化学利用;CO2光电/生物温和高效转化;CO2封存与驱采油气碳核算与碳足迹;CCUS量化评估
科研平台:实验室面积5000余平方米,三十万以上设备共40台,总投入已超过到6000万元,实验室装备整体水平达到国际先进水平。
科研成果:近几年团队在Nature(1), Nature子刊(3),Angew. Chem.(5) 等发表论文300余篇,授权发明专利50项,开展技术工业中试3项。
纳米孔构型的分离与能源转化团队拥有专业实验室空间1400 m2,建成材料制备平台、分离测试平台、过程分析与表征平台、电化学测试平台等齐备的硬件设施,拥有原子层沉积仪、静电纺丝仪、中空纤维纺丝仪、电极电子显微镜、台式扫描显微镜、气质联用仪、紫外光谱仪、气体渗透仪等专业仪器设备数十台套。
现有研究员/博导2名,副研究员/硕导1名,工程师2名,博后1名,研究生18名(含联培)。科研团队在研项目12项,含国家重点研发计划1项,国家自然科学基金委6项,中国科学院/市科委3项,企业2项。近年来科研团队在Nat Water,Nat Commun,JACS,Adv Mater,Angew Chem,ACS Cent Sci,ACS Nano,ACS Catal,EST,Water Res等中科院1区/IF>10/自然指数期刊发表论文180余篇。授权发明专利50余项,知识产权转让收益数百万元。工程示范、工业侧线、概念样机等技术6项。学生多次获得国家奖学金,中科院院长奖学金等。