近日，我校能源与环境学院汪洋资格副教授在国际权威期刊《Combustion and Flame》（中科院一区Top期刊）发表清洁燃烧领域最新进展。我校为论文第一完成单位，顾明言教授为第一通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金、安徽省自然科学基金、安徽省协同创新等项目资助。

氨气作为一种极具潜力的零碳储氢燃料，在全球能源加速低碳化转型的浪潮下，展现出了广阔的发展前景。但氨气燃烧速率低、火焰稳定性差、NOX排放高等问题严重制约其大规模推广应用。前期研究发现氢氨二元燃料掺混碳氢燃料燃烧，兼具碳烟抑制与燃烧强化的双重优势。然而，目前掺氢氨燃烧碳烟生长抑制机理尚未明确，有待深入研究和探索。

（碳烟体积分数峰值和平均粒径实验与模拟结果对比）

（不同掺氢氨比下组分浓度）

（乙烯掺氢氨燃烧碳烟凝结速率分布）

（乙烯掺氢氨燃烧中的碳迁移途径）

团队结合气相反应机制与虚拟组分设定，在多种火焰条件下研究乙烯/氢气/氨气层流扩散火焰。通过实验数据和模拟结果对比分析发现，掺氢氨能够抑制乙烯火焰中碳烟生成，且抑制效果随氢氨比降低而增强，主要源于稀释和化学效应。研究进一步分析碳烟生成各阶段，发现氢氨燃料对碳烟核化、表面生长和凝聚过程均有抑制，其中核化和表面生长对碳烟浓度减少的影响更明显；确定了从苯到芘的关键形成路径，揭示掺氢氨气通过降低关键反应速率，尤其是抑制萘的氢提取反应，减少芘生成，进而抑制多环芳烃形成和生长。

研究工作为减少碳氢燃料燃烧污染、优化燃烧过程等提供了理论依据，助力可再生能源高效利用与“双碳”目标达成。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0010218025002068?via%3Dihub

（撰稿：汪洋 审核：钱付平 张苒 黄敏）