教育背景  

1996.3-2000.6 清华大学 热能工程系(工程热物理专业) 工学博士

1991.9-1994.3 清华大学 热能工程系(工程热物理专业) 工学硕士

1986.9-1991.7 清华大学 热能工程系(热能工程专业) 工学学士

工作履历

2010.09-2011.01 瑞典查尔姆斯理工大学 访问学者

2016.08至今清华大学能源与动力工程系（原热能工程系）长聘教授

2008.12-2016.08清华大学热能工程系研究员

2001.08-2008.12清华大学热能工程系副教授

1996.06-2001.08清华大学热能工程系讲师

学术兼职

2020.01至今《煤炭转化》编委会委员

2010.08至今《工业加热》副主任委员

2017.10-2020.10清华大学-滑铁卢大学微纳米能源环境联合研究中心委员

社会兼职

2019.04至今中国发明协会院士专家咨询工作委员会专家

2018.09至今中国发明协会会士

2018.04至今启迪能源环境联合研究院科学技术委员会委员

研究领域

长期致力于劣质燃料的燃烧、生物质能源、可燃固废气化焚烧与热利用、危废气化焚烧、钢铁节能、水热裂解制肥等技术的开发和应用及节能改造等技术服务，并及时跟踪国内外前沿课题，开发生物质碳化、流化床气化焚烧、冶金熔渣射流干法粒化、固体燃料微型热发电、太阳能光热发电、固体废弃物近/超临界水热处理、二氧化碳捕集与利用等技术。同时还致力于研究各种低品位燃料燃烧及热转化过程中的化学反应规律、物流组织和污染控制等。承担了多项国家973计划项目、国家自然科学基金、国家重点研发计划和省校合作等项目/课题，承担近百项企业研发、应用课题，累计承担科研经费近1亿元。

研究概况

在研科研项目

[1] 2025/01-2027/12，企事业合作，先进湍动流化床气化/燃烧技术

[2] 2024/08-2027/12，企事业合作，二氧化碳原位捕集转化技术研究

[3] 2024/07-2026/06，北京市自然科学基金，城市固废与二氧化碳协同利用的研究

[4] 2024/07-2026/06，云南省科技厅科技计划项目，陶瓷行业节能降碳技术研究

[5] 2024/07-2026/06，云南省科技厅科技计划项目，有色金属熔池熔炼节能减碳技术研究

[6] 2023/11-2027/11，科技部，医疗垃圾热反应特性影响及特征污染物识别技术

[7] 2023/12-2027/11，科技部，高性能新型固定吸附材料定向设计原理与低能耗CO2捕集机理

[8] 2023/09-2025/03，企事业合作，湍动床气化焚烧炉可视化三维设计及智能控制系统开发

[9] 2023/05-2024/11，企事业合作，垃圾焚烧AI燃烧控制系统自主开发研究

[10] 2022/11-2027/12，企事业合作，超低排放卧式循环流化床锅炉成套技术升级研究

[11] 2021/01-2026/01，广东省重点领域研发计划项目，县域多源固废综合处置关键技术及装备的研发与集成示范

[12] 2019/08-2025/12，企事业合作，导热油炉及水解制有机肥工艺的开发

已完成科研项目

[1] 2024年，北京市自然科学基金（面上），水热处置厨余垃圾的能源化与资源化方法及机理研究

[2] 2024年，国家自然科学基金（面上），废旧轮胎近/超临界水解反应机理研究及模型构建

[3] 2024年，丰田联合研究基金，基于碳化物载体的低温水相甲醇重整燃料电池高效催化剂的开发

[4] 2024年，企事业合作，用于复杂燃料气化燃烧的湍动流化床技术

[5] 2023年，海外项目，煤样热解分析

[6] 2023年，国际合作，基于生物质直接制氢的碳负排放技术

[7] 2023年，清华大学山西清洁能源研究院种子基金，水热处置可燃固废能源化与资源化方法及机理研究

[8] 2023年，企事业合作，燃煤锅炉掺烧生物质政策分析、工业试验及掺烧优化

[9] 2023年，科技部重点研发计划项目，分类垃圾与工业固废协同热转化过程传热传质与特征污染物控制交互规律

[10] 2022年，清华大学山西清洁能源研究院种子基金，薄膜分光钙钛矿光伏/光热太阳能利用器件

[11] 2022年，科技部重点研发计划项目，节能循环流化床燃煤工业锅炉成套研究

[12] 2021年，科技部重点研发计划项目，熔渣颗粒飞行过程中形态和热物性瞬态测量

[13] 2020年，北京市自然科学基金，超临界水中细颗粒物运动沉积规律研究

[14] 2019年，工信部项目，生活垃圾焚烧发电一体化处理装备绿色设计平台建设

[15] 2018年，科技部中国和加拿大政府国际合作项目，燃煤烟气的SO2和NOx排放的同时控制

[16] 2017年，国家自然科学基金（面上），气固流态化流型的混沌辨识机制研究

[17] 2017年，国家自然科学基金（重大研究计划培育），能量消耗机制对卧式循环床内颗粒聚团特性的影响

[18] 2016年，企事业合作，高炉熔渣干法粒化及能量回收利用工艺设备开发

[19] 2015年，国家973计划（课题），以低二恶英排放为目标的还原／氧化气氛下可燃固体废弃物热化学转化机理

[20] 2015年，企事业合作，炊事型柴能炉的完善性研究和开发

[21] 2014年，科技部支撑计划，富氧气化与燃气重整制备生物氢关键设备研发与示范子课题

[22] 2014年，浙江省重点研发计划，低温省煤器余热回收系统研发

[23] 2013年，云南省重点研发计划，基于固体载热的褐煤双流化床干馏技术开发

[24] 2012年，地方政府科技计划/基金项目，智慧城市建筑节能监管体系平台开发及关键技术研究

[25] 2012年，企事业合作，垃圾焚烧及卧式循环流化床技术的完善化研究

[26] 2011年，企事业合作，35t/h循环流化床秸秆焚烧锅炉技术开发

[27] 2011年，企事业合作，水泥、烧结与矿热炉余热发电高效余热锅炉的技术研发

[28] 2010年，国家自然科学基金（面上），焚烧炉中城市生活垃圾干燥过程的实验与理论研究

[29] 2010年，企事业合作，延吉市生活垃圾焚烧发电厂

[30] 2009年，企事业合作，一种回转式垃圾焚烧炉

[31] 2008年，企事业合作，长春市生活垃圾综合处理电站二期工程

[32] 2007年，企事业合作，呼和浩特市医疗废物集中处置

[33] 2006年，企事业合作，小型卧式循环流化床锅炉的开发

[34] 2005年，企事业合作，长春生活垃圾综合处理电站

[35] 2004年，北京市科委课题，日处理2×260吨垃圾焚烧炉系统完善化

[36] 2004年，企事业合作，呼和浩特市12t/d医疗垃圾焚烧炉

[37] 2003年，企事业合作，燃用玉米芯的循环流化床燃烧技术开发

[38] 2002年，企事业合作，油漆废渣焚烧炉的研制

[39] 2002年，企事业合作，城市生活垃圾焚烧机理研究

奖励与荣誉

[1] 2023年，北京市技术发明一等奖（排名第1）

[2] 2023年，日内瓦国际发明展金奖（排名第1）

[3] 2022年，德国纽伦堡国际发明展银奖（排名第1）

[4] 2022年，中国发明专利优秀（排名第1）

[5] 2022年，中国循环经济协会科技进步一等奖（排名第3）

[6] 2021年，中国发明专利优秀奖（排名第1）

[7] 2020年，在第113届国际空气与废弃物管理协会年会上，被授予“Arthur C. Stern”杰出论文奖（每年仅1个名额）

[8] 2019年，中国节能协会节能减排技术发明奖一等奖（排名第1）

[9] 2018年，第十届发明创业奖·人物奖特等奖、获得“当代发明家”称号

[10] 2018年，中国节能环保专利一等奖（排名第2）

[11] 2017年，中国节能协会节能减排技术发明奖一等奖（排名第1）

[12] 2009年，第十二届北京技术市场金桥奖

[13] 2008年，第四届“发明创业奖”

[14] 2007年，北京市科学技术奖三等奖（排名第1）

学术成果

共出版专著/教材7部，授权中国发明专利40余项、授权印度尼西亚发明专利1项，发表学术论文200余篇，SCI收录90余篇，SCI引用3800余次，H因子36，ESI高被引用论文4篇。

出版著作：

[1] 可燃固废的热解气化与燃烧. 北京：科学出版社，2022.

[2] 能源动力工程项目管理.北京：清华大学出版社，2018.

[3] 热能工程基础.北京：清华大学出版社，2016.

[4] 炉内传热理论与计算（英文版）.北京：清华大学出版社，2017.

[5] Theory and Calculation of Heat Transfer in Furnaces. Academic Press of ELSEVIER, 2016.

[6] 炉内传热原理与计算.北京：清华大学出版社，2008.

[7] 垃圾清洁焚烧发电技术.北京：中国水利水电出版社，2004.

近两年授权的发明专利：

[1] 热解焚烧炉. ZL 202420599663.9, 2025.01.

[2] 干燥热解焚烧炉. ZL 202420600161.3, 2025.01.

[3] 堆积回转式炭化设备. ZL 202421147996.4, 2024.12.

[4] 双介质TFB气化焚烧炉和实施废料气化焚烧方法. ZL 202210681582.9, 2024.03.

[5] 一种用于汽包和高温气体换热的换热器及换热系统. ZL 201810301986.4, 2024.6.

[6] 一种废弃物层状燃烧装置及其模拟废弃物移动床燃烧方法. ZL 202011499144.8, 2024.4.

[7] 一种水热反应系统及其运行方法. ZL 201811447877.X, 2023.10.

[8] 一种预测燃烧室内局部最高温度的方法. ZL 202110968277.3, 2022.8.

[9] 一种柔性给料装置及其应用的流化床焚烧炉. ZL 202121304777.9, 2022.7.

[10] 一种异型炉膛结构的湍动流化床焚烧炉. ZL 202011087550.3, 2022.4.

[11] 一种废弃物层状燃烧装置. ZL 202023056705.5, 2021.10.

[12] 一种流化床风室防爆系统. ZL 202120325943.7, 2021.9.

[13] 一种卡套螺纹组合的热电偶固定密封装置. ZL 202120029490.3, 2021.8.

[14] 一种塔式光伏光热组合发电装置. ZL 202021572002.5, 2021.3.

[15] 一种甲烷低温催化重整制取太阳能燃料的装置和方法. ZL201810035314.3,  2020.11.

[16] 废弃轮胎的临界水解处理装置及方法. ZL 201711106458.5, 2020.2.

[17] 确定石灰石脱硫反应活性指数及最佳粒径的方法. ZL 201710531074.1, 2020.1.

近两年代表性文章：

[1] Yang, Y.; Bie, X.; Qi, X.; Xu, Y.; Li, Q.; Zhang, Y.; Zhou, H. Modulating Pt States through Hydroxyl Control for Low-Temperature Aqueous Phase Reforming of Methanol[J]. ACS Catal, 2025, 15(7): 5847-5857. DOI10.1021/acscatal.5c00357.

[2] Jiahui Hu, Kaile Li, Yongqing Xu, Qinghai Li, Yanguo Zhang, Wen Zhang, Hui Zhou. Hydrothermal valorization of cellulose tuned by non-corrosive Lewis acids and bases[J]. Chemical Engineering Journal, 2025, 508. DOI10.1016/j.cej.2025.161109.

[3] Xuan Bie, Yukun Pan, Xiaowei Wang, Shiyu Zhang, Jiahui Hu, Xiaoxiao Yang, Qinghai Li, Yanguo Zhang,Robert E. Przekop, Yayun Zhang, and Hui Zhou. NH3‑Induced Challenges in CO2 Hydrogenation over the Cu/ZnO/Al2O3 Catalyst[J]. JACS Au, 2025, 5(3): 1243−1257. DOI10.1021/jacsau.4c01097

[4] Peng Zhao, Shijie Yu, Ye Shui Zhang, Heng Cheng, Xiaoxiao Yang, Qinghai Li, Yanguo Zhang, Hui Zhou. Ni transformation and hydrochar properties during hydrothermal carbonization of cellulose[J]. Fuel, 2025, 382, Part B. DOI10.1016/j.fuel.2024.133772

[5] 彭薏冰,赵鹏,高奕,等.太阳能电池板热解特性及其金属资源回收[J/OL]. 煤炭学报, 2024,1-15. DOI10.13225/j.cnki.jccs.2024.0751.

[6] Li K, Yu S, Han F, et al. Decoupled temperature and pressure strategies in hydrothermal process of cellulose: A comprehensive study[J]. Fuel, 2025, 381. DOI10.1016/j.fuel.2024.133304.

[7] Zhang, S., Peng, Y., Wu, M., ...Zhang, Y., Zhou, H. Enhancing CO2 gasification-reforming of municipal solid waste with Ni/CeO2 and Ni/ZrO2 catalysts[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2024, 12(20). DOI10.1039/d4ta00665h.

[8] Zhang, S., Wu, M., Bie, X., ...Zhang, Y., Zhou, H. Deciphering interactions between biomass components during CO2 gasification: Insights from thermogravimetric behavior, gas production, and char reactivity[J]. Fuel, 2024, 371, PartA. DOI10.1016/j.fuel.2024.131974

[9] Rui Xia, Jue Wang, Xiaoxiao Yang, Qinghai Li, Hui Zhou, Hui Sun, Yanguo Zhang. Comprehensive compositional analysis of liquid organic product prepared by industrialized hydrothermal cracking of biomass waste and its potential application as fertilizer[J]. Science of the Total Environment, 2024, 951. DOI10.1016/j.scitotenv.2024.175264

[10] Zhang, S., Xu, Y., Bie, X., ...Zhang, Y., Zhou, H. Mechanisms in CO2 gasification and co-gasification of combustible solid waste: A critical review[J]. Gas Science and Engineering, 2024, 128. DOI10.1016/j.jgsce.2024.205368

[11] Zhao P, Yu S, Li Q, Zhang Y, Zhou H. Understanding heavy metal in the conversion of biomass model component: Migration and transformation characteristics of Cu during hydrothermal carbonization of cellulose[J]. Energy, 2024, 293. DOI10.1016/j.energy.2024.130700.

[12] Wang J, Xia R, Xu C, Yang X, Li Y, Li Q, Zhang T, Chen Q, Zhou H, Zhang Y. Characteristics of industrialized hydrothermal cracking solid organic fertilizer and its effects on fresh corn growth[J]. Waste Management, 2024, 177: 243–251. DOI10.1016/j.wasman.2024.02.005.

[13] Zhang, S., Bie, X., Qian, Z., Wu, M., Li, K., Li, Q., Zhang, Y., Zhou, H., 2024. Synergistic interactions between cellulose and plastics (pet, hdpe, and ps) during CO2 gasification-catalytic reforming on Ni/CeO2 nanorod catalyst[J]. Appl Energ, 2024, 361. DOI10.1016/j.apenergy.2024.122975.

[14] Yu, S., He, J., Zhang, Z., Sun, Z., Xie, M., Xu, Y., Bie, X., Li, Q., Zhang, Y., Sevilla, M., Titirici, M.-M., Zhou, H. Towards Negative Emissions: Hydrothermal Carbonization of Biomass for Sustainable Carbon Materials[J]. Advanced Materials, 36(18). DOI10.1002/adma.202307412.

[15] Gao Y, Tang L, Zhou H, Zhang Y, Tan Z, Li Q. Using perovskite solar cells with tunable bandgaps for beam-splitting photovoltaic-thermal system [J/OL]. International Journal of Green Energy, 2024.

[16] Shiyu Zhang, Mengna Wu, Zheng Qian, Qinghai Li, Yanguo Zhang, Hui Zhou*. CO rich syngas production from catalytic CO2 gasification-reforming of biomass components on Ni/CeO2[J]. Fuel, 2024, 357:130087.

[17] 王珏,李彦明,孙辉,陈清,张衍国.水热裂解有机肥对白菜生长和土壤性质的影响[J].北方园艺,2023(23):8-14.

[18] 李开乐,李行,杨潇潇,周会,张衍国,李清海.炉排垃圾焚烧炉固相燃烧区局部高温影响因素研究[J].工业锅炉,2023(05):12-17.DOI:10.16558/j.cnki.issn1004-8774.2023.05.003.

[19] Cong, KL; Yang, F; Zhou, H; Zhang, YG; Li, QH. A pilot-scale test facility of 500 kWth for industrial CFB boilers on low nitrogen combustion-discussion of design, experiment, and economic analysis[J]. Energy. 2023, 284, 128657, DOI10.1016/j.energy.2023.128657.

[20] Xu YQ , Yang YY, Wu MN , Yang XX , Bie X , Zhang SY , Li QH , Zhang YG, et al. Review on Using Molybdenum Carbides for the Thermal Catalysis of CO2 Hydrogenation to Produce High-Value-Added Chemicals and Fuels[J]. Acta Physico Chimica Sinica 2023;0:2304003. https://doi.org/10.3866/PKU.WHXB202304003.

[21] Yu S, Yang X, Li Q, Zhang Y, Zhou H. Breaking the temperature limit of hydrothermal carbonization of lignocellulosic biomass by decoupling temperature and pressure[J]. Green Energy Environ, 2023, 8(4): 1216-1227. DOI10.1016/j.gee.2023.01.001.

[22] Yu S, Li Q, Zhang Y, Zhou H. New possibility for PET plastic recycling by a tailored hydrolytic enzyme[J]. Green Energy Environ, 2023, 9(2): 163-165. DOI10.1016/j.gee.2023.02.0072468-0257.

[23] 于士杰,赵鹏,刘茂清,高宇,李清海,张衍国,周会.温度-压力解耦对木质素水热过程中结构变化及解聚产物的影响[J]. 燃料化学学报(中英文), 2023, 51(08): 1106-1113. DOI10.19906/j.cnki.JFCT.2023029.

[24] Yu S, Yang X, Zhao P, Li Q, Zhou H, Zhang Y. From biomass to hydrochar: Evolution on elemental composition, morphology, and chemical structure[J]. Journal of the Energy Institute, 2022, 101:194–200. DOI10.1016/j.joei.2022.01.013.

[25] Chen R, Li H, Li K, Zhang S, Li Q, Zhou H, Zhang Y. Hydrothermal Liquefaction of Scrap Tires: Optimization of Reaction Conditions and Recovery of High Value-Added Products[J]. Frontiers in Energy Research, 2022, 10. DOI10.3389/fenrg.2022.841752.

[26] Yu, S., Dong, X., Zhao, P., Luo, Z., Sun, Z., Yang, X., Li, Q., Wang, L., Zhang, Y., Zhou, H. Decoupled temperature and pressure hydrothermal synthesis of carbon sub-micron spheres from cellulose[J]. Nature Communications, 2022, 13(1). DOI10.1038/s41467-022-31352-x.

[27] Yu, S., Xie, M., Li, Q., Zhang, Y., Zhou, H. Evolution of kraft lignin during hydrothermal treatment under different reaction conditions[J]. Journal of The Energy Institute, 2022, 103: 147-153. DOI10.1016/j.joei.2022.06.005.

[28] Yu, S., Zhao, P., Yang, X., Li, Q., Zhang, Y., Zhou, H. Formation and evolution of pectin-derived hydrothermal carbon from pectin[J]. Fuel, 2022, 326. DOI10.1016/j.fuel.2022.124997.

[29] Zhang, Shiyu., Yu, Shijie., Li, Qinghai., Mohamed, Badr A., Zhang, Yanguo., Zhou, Hui. Insight into the relationship between CO2 gasification characteristics and char structure of biomass[J]. Biomass and Bioenergy, 2022, 163. DOI10.1016/j.biombioe.2022.106537.

[30] Yu S, Zhao P, Yang X, Li Q, Mohamed BA, Saad JM, Zhang Y, Zhou H. Low-temperature hydrothermal carbonization of pectin enabled by high pressure[J]. Journal of Analytical and  Applied Pyrolysis, 2022, 166. DOI10.1016/j.jaap.2022.105627.

[31] Yu S, Wang L, Li Q, Zhang Y, Zhou H. Sustainable carbon materials from the pyrolysis of lignocellulosic biomass[J]. Materials Today Sustainability, 2022, 19. DOI10.1016/j.mtsust.2022.100209.

[32] Yuyao Yang, Yongqing Xu, Qinghai Li, Yanguo Zhang and Hui Zhou*. Two-dimensional carbide/nitride (MXene) materials in thermal catalysis[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2022, 10(37): 19444-19465. DOI10.1039/d2ta03481f.

[33] Yang X, Zhou H, Li Q, Tan Z, Zhang Y. Characterization of blast furnace slag particles generated by nitrogen jet granulation[J]. The Canadian Journal of Chemical Engineering, 2022, 100(12): 3600-3607. DOI10.1002/cjce.24375.