废塑料升级为电化学二氧化碳捕集电极

项目概览

英国巴斯大学化学工程系这项博士，研究废塑料能否升级为可用电力切换二氧化碳捕集与释放的氧化还原活性电极。非正式咨询联系人为Dr Bernardo Castro Dominguez。本题参加工程与设计学部奖学金竞争，材料性能、长期稳定性与环境净收益均是拟检验目标。

项目详情

废塑料与二氧化碳排放是两项通常分开处理的可持续性挑战。本题希望把两者联系起来：由废物制成的碳材料，能否获得电摆动CO₂分离所需的孔结构、表面化学性质与氧化还原功能，是中心假设，并非已有结论。

项目初期以消费后聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为可控模型原料。研究拟通过有针对性的碳化和活化途径获得多孔导电碳，系统改变处理条件，考察微孔结构、表面官能团与电导率。之后给材料引入可逆的氧化还原活性CO₂结合基团，初期以醌化学为基础。

施加电势拟切换这些基团对CO₂的亲和力，使材料在捕集与释放之间转换，避免捕集循环中依赖传统吸附剂式高温再生。这里描述的是拟研究的捕集方式，不意味着从废塑料制备材料的整个过程已经证明无需能量或高温处理。

科学目标是解释废塑料化学与处理历史，怎样共同影响孔道结构、氧化还原位点的可达性、电子和离子传输、CO₂吸收及循环稳定性。筛选出的较有前景材料拟放入实验室规模电化学捕集装置，在逐渐接近实际的气体组成下评估，包括模拟工业烟气；不是直接承诺工业装置。评价将涉及容量、选择性、捕集速率、能耗和长期耐久性。

项目还要量化这种路径是否真正更可持续。能量与生命周期分析将把废物来源电化学材料，与传统吸附剂及原生碳材料方案比较，识别实现环境净收益所需的处理条件和使用寿命。课题因此结合废塑料增值、功能材料与电驱动捕碳，探索把废弃聚合物变为低碳分离材料的循环路径；环境收益须通过比较确认，不能直接据回收原料作出保证。

项目介绍列出三篇背景参考论文：Li等2024年关于PET废物制多孔碳作为CO₂吸附材料的研究，Chemical Engineering Journal 494，152931（DOI）；Hartley等2024年关于醌功能化碳结构与电化学捕碳表现的研究，Materials Today Energy 45，101689（DOI）；Khan等2025年醌基共价有机框架电化学捕碳研究，JACS 147，47036—47043（DOI）。它们分别涉及吸附材料、醌功能化碳和COF捕集，不能一概视为本题PET电极已经实现的结果。

申请要点

申请者须已取得或即将取得英国一等或二等一级（2:1）荣誉学位，或国际等值资格；硕士有利。应有化工、化学、材料、电化学或相关专业的扎实背景。对可持续材料、碳捕集、多孔材料或循环经济技术的兴趣是必要条件。

电化学、多孔碳合成、聚合物加工或回收、气体吸附与分离、材料表征、生命周期或可持续性分析中，一项或多项经历属于加分项，并非必须已有。工作会涉及材料合成、电化学测试、气体分离实验和定量数据分析，申请者应愿意跨学科工作，并有兴趣同时发展实验及分析能力。

非英国申请者如果目前不在英国就读，必须在申请截止之前满足培养项目的英语要求，明确不考虑例外。公告没有列具体考试分数，仍需向招生方确认。

欢迎向Dr Bernardo Castro Dominguez进行非正式咨询，邮箱B.Castro.Dominguez@bath.ac.uk；咨询并不替代正式在线申请。

正式申请须使用巴斯大学在线申请表，选择PhD in Chemical Engineering。本招生安排最多申请两个博士课题，第一和第二志愿均须按相应栏目填写。在“Funding Your Studies”部分，须从下拉菜单选择“University of Bath URSA”。

在“Your PhD project”部分，把本题完整题名填入博士项目题名栏，并在“Name of intended supervisor at University of Bath”填写主导师姓名。若另选第二题，须在“Project 2 Title”填写第二志愿题名，在“Name of intended supervisor for 2nd choice project at University of Bath”填写该题主导师。申请说明提醒，错误或漏填会影响自动处理，可能使某一课题不被纳入考虑。

本题英文题名为“Bath Engineering & Design Studentships: Upcycling Waste Plastics into Redox-Active Electrodes for Electrochemical CO₂ Capture”。截止为2026年11月29日，项目介绍未列钟点或时区。若成功获选，预计2027年10月4日开始；其他开始日期须拟任导师和Doctoral College共同同意。

奖学金面向Home及Overseas学生竞争，海外奖项数量依UKRI政策设上限，但本页没有给比例。获奖支持包括学费、每年£1,000训练支持费及生活津贴；所列£21,805是2026／27学年参考，不是已经确认的2027／28个人金额。训练支持费不应并作额外生活收入。国际学生须自筹学生签证和移民医疗附加费，这些费用不在上述资助覆盖之内。

学校重视多样化科研环境，希望建立包容的大学，尊重并重视不同背景与差异，鼓励代表性不足群体申请。如有某些情况影响教育经历或学业表现，且希望学校在评估时了解，可在申请表主动说明。学校建议把说明写成个人陈述末尾的简短段落。学校的Disability Service负责为残障人士提供所需支持；在申请中申报残障者，该服务会在申请过程中联系本人，讨论具体支持需要。

学校与培养

注册和授位学校为英国巴斯大学，正式路线为Chemical Engineering PhD（RECE-AFM02）。全日制多数四年完成，最短两年、通常最长四年，包含书面及口头确认、研究、学位论文和答辩；个人实验与计算训练须与导师落实。

资金、英语与申请准备

截至2026年10月的工程URSA规则给出2026年11月29日23:59 GMT截止，一般资助上限三年半，可覆盖对应Home／Overseas学费、津贴及每年最高£1,000训练经费。这是竞争路径，个人奖期和第四年安排未定，海外名额上限不能换算成个人成功率。

化工英语为IELTS Academic总6.5、各项6.0；其他考试、有效期及豁免须按课程确认，且本题规定的截止前英语条件仍适用。准备CV、学历成绩单及必要译件、个人陈述和两位推荐人；至少一位来自最近就读机构的学术推荐人，拟任导师不能担任推荐人。

需要进一步确认

具体碳化、活化及功能化条件、装置配置、计算或实验工作配额、净环境收益和个人资助总期限均未确定。2027／28个人津贴、费用覆盖期及改期后的授奖安排需另行确认，不能把实验室验证目标当作已实现的工业捕碳能力。

废PET电极捕碳博士研究

项目判断

概念有潜力，需核实实验支持与全周期收益。 巴斯大学这项化工博士，研究消费后PET能否变成用电力切换CO₂捕集与释放的氧化还原活性电极。课题把材料、装置和可持续性评价放在同一研究中，要求验证废物原料是否带来环境净收益。关键在于废物来源支撑体和活性位点，在实际气体条件下能否持续发挥作用，产生足以抵消材料生产负担的收益。Bernardo Castro Dominguez在可持续过程工程和定量材料研究方面有基础，但公告三篇捕碳参考文献来自外部团队，并非导师自己的成果。导师资料、外部碳材料研究。

项目预计2027年10月4日开始，改期须协商。URSA竞争路径明确包括海外学费。公告截止为2026年11月29日，截至2026年10月的工程学部规则进一步给出当日23:59，GMT。个人2027津贴、实际奖期及资助结束后的安排仍未确认。当前奖助规则。

研究问题与博士工作

项目先以消费后PET作可控模型原料，并非直接研究所有混合废塑料。公告将考察原料化学性质与处理历史怎样影响孔道、表面官能团及电导率；可逆CO₂结合位点是否易于接近；电子、离子传输怎样对应容量、选择性、捕集速率和循环稳定性。筛出的材料拟装入实验室电化学捕集装置，逐渐使用更接近实际的气体，包括模拟工业烟气。

电力切换有望减少捕集循环中对吸附剂高温再生的依赖，却不能消除制碳、功能化及更换失效材料的能量与化学品负担。公告安排与传统吸附剂、原生碳替代方案做能量和生命周期比较，因此这也是核心研究任务。本题尚未证明净负碳、商业成本优势或工业长期耐久性。

需要区分平衡吸附总量与电化学循环中可逆使用的工作容量。比表面积大、醌负载量高，都不一定带来更多可用捕集量。湿度、氧、杂质、电损耗和寿命，是评价“逐渐接近真实气体”时值得追问的条件，公开介绍未给可接受的具体范围。捕到CO₂本身，也不等于已永久封存或实现净减排。PET吸附研究、醌碳电极比较、COF电化学捕集。

学校、学科与培养

注册及授位学校为英国巴斯大学，正式全日制路线为工程与设计学部的Chemical Engineering PhD，代码RECE-AFM02。多数学生四年完成，最短两年、通常最长四年；先以博士预备身份注册，通过书面和口头评估后确认资格，随后完成研究、论文及答辩。本题以博士奖助形式招生，未公布雇员合同或联合学位安排。正式培养路线。

巴斯在QS2027综合排名列第125。REF2021的Engineering是化工等多个院系共同提交的评估，96%研究获四星或三星，两者都不是电化学捕碳的专门排名。课程提供研究训练和博士工作坊，MyDoctoralDevelopment另有沟通及通用能力活动；个人实验训练计划还需与导师落实。QS学校排名、REF工程评估、博士发展训练。

导师与近期研究

Dr Bernardo Castro Dominguez在2026年10月学校资料中列为化工系Senior Lecturer（高级讲师），所属科研组织包括The Foundry、可持续发展与气候变化研究所及IAAPS。官方资料说明，他领导Smart Process Engineering Lab并招收博士，把实验和建模用于可持续技术，包括塑料与电子废物回收。公告咨询邮箱与当前学校资料一致：B.Castro.Dominguez@bath.ac.uk。其他列出的资助和历史项目不等于本题2027个人经费或使用权限。额外电化学共同导师及指导频率尚未确认。现行导师资料。

三篇不同的Castro参与署名原创研究，更能说明团队已有能力：

• Jafari等，Journal of Membrane Science，2026：FTIR预测气体渗透率。 完整摘要说明，模型使用128种聚合物的843份光谱，以聚合物为组做五折验证，并限定适用域。这支持定量结构与性能筛选能力，不能证明PET电极捕集量或因果关系。论文已于2026年9月19日在线发表，12月卷期是同一成果。公开数据记录另写860份光谱、204个条目，两处样本范围的差异尚未核清。论文解读范围为完整出版方与机构摘要、数据档案说明，没有读全结果或审计原始数据。论文、数据档案。

• Jafari等，Journal of Membrane Science，2025：正渗透性能预测。 机构原摘要讨论ANN和梯度提升模型预测水通量与微污染物截留；关联数据记录写有642次实验、17种膜及102种微污染物，并链接脚本。这说明团队提供了可进一步检查的数据分析资源，模型划分、准确度及对新材料的迁移表现尚未独立审计。论文解读范围为完整摘要与数据声明，未读完整方法和结果。论文、数据与代码记录。

• Reed等，Chemical Engineering Journal，2024：聚苯乙烯过程评价。 研究结合过程模拟、能量平衡与概率经济分析。已读方法、排放讨论和结论表明，原料成本、规模及比较基准会改变判断，因而与本题“升级利用是否真正有净收益”很相关。聚苯乙烯回收苯乙烯的数值，不能移用到PET捕碳电极。论文解读范围为完整机构及出版方原摘要、作者稿部分章节，未审完整论文或实际工厂验证。原创记录。

公告的三篇外部参考研究则分别支持科学假设中的不同环节：

• Li等，Chemical Engineering Journal，2024： PET来源多孔碳表现出CO₂吸附能力，并比较生命周期影响；平衡吸附量不等于电化学工作容量。论文解读范围包括完整摘要、引言及部分结果、结论，未完成方法与数据审计。原论文。

• Hartley等，Materials Today Energy，2024： 通过吸附、电化学和固态核磁比较四种醌功能化碳。醌负载最高的材料没有给出最佳位点利用率与循环稳定性，因此活性位点是否可达、支撑体结构怎样，是实质科学问题。论文解读范围为完整摘要、研究要点及引言，未读全部结果。原论文。

• Khan等，JACS，2025： 醌基COF实现可逆电化学捕集，不同电解质中的表现和机制不同。已读结果、讨论和结论将离子液体中的主要直接氧化还原捕集，与水体系中的氧化还原加pH摆动区分开。水体系500次循环的结果只适用于该研究，不能证明PET来源材料或工业烟气的表现。论文解读范围为完整摘要及实质主文选段，未审补充数据。原论文。

六篇原创研究分别支持团队能力或外部技术基础，阅读范围已逐项注明。本题装置仍需在博士研究中验证。直接相关的电化学训练、电化学池与气体分析设施、耗材及寿命测试能力，仍需对本题具体确认。

资金与成本

现行工程URSA面向本地及国际申请人，可覆盖对应的Home／Overseas学费、生活津贴及每年最高£1,000训练经费。工程学部的一般资助上限为三年半，不能直接认定个人已获42个月。公告另写海外奖项数量设上限，未给比例。£21,805是2026／27参考津贴，个人2027／28标准未定。通常四年博士与可能更短的奖助之间，需要有书面的后续学费和生活费安排；训练经费不是额外生活收入。URSA规则。

工程学部2027／28全日制海外博士学费为£31,350，之后连续年度涨幅上限为8%。受资助期间学费获覆盖时，不应再算为个人账单；实验支持费、写作期及未覆盖月份仍须问清。学校2025／26预算示例列每周£405、全年£21,060，校方管理住宿平均每周£230；但其总额同时计入仅适用于校外的水电气一行，因此不是所有住宿都适用的准确报价。校外平均房租列每月£750、不含账单。这些历史数字提醒申请者留足预算，不能预测2027年一定够用。学费表、生活预算。

URSA不包含签证和IHS。2026年10月所列学生签证费为£558，学生IHS为每签证年£776，通常须预付并按签证时长、不足整年的规则计费。签证可能长于课程，2027价格也可能变化。押金、机票和应急开销还需另备。学生签证、IHS计费。

学历与申请准备

公告要求相关专业一等或2:1荣誉学位，或国际等值资格，硕士有利。申请者应有化工、化学、材料、电化学或相关领域的扎实基础，并对可持续材料、捕碳或循环技术有兴趣。已有电化学、多孔碳、回收加工、气体分离、表征或生命周期分析经验是优选，并非全部必须。这项研究包含实验和分析，若只希望做编程，难以覆盖公告大部分工作。

国内中国申请者有明确的条件路径：课程接受国际等值学历并面向全球申请人，URSA接受国际学生且可支付海外学费。现行中国学历说明把博士申请者转至具体课程，62%—75%的授课型研究生分数区间并非本题博士线。仍须取得个人学位及成绩的等值确认，不能把中国硕士或某所院校身份自动当作合格。课程要求、中国学历说明、国际资助条件。

化工博士英语为IELTS Academic总分6.5、各项6.0。TOEFL iBT及Home Edition，2026年1月21日前考试要求总分90、各项21；该日及以后要求总分4.5、各项4.0。考试须在开学前24个月内。全英语授课学位可能支持豁免，通常须在开学前两年内毕业；之后持续居住在主要英语国家者可能有例外，须招生方确认。中国国籍或一份英语授课证明不等于自动豁免。本题时间条件严于一般“开学前满足”：非英国申请者且当前不在英国就读，必须在申请截止前达到英语，无例外。课程英语、博士英语政策。

在线申请选择Chemical Engineering PhD，资金项选University of Bath URSA，按指定栏填写本题完整题名及Castro Dominguez姓名。最多可选两个项目，第二志愿题名、导师须填入对应栏。准备CV、学位证、成绩单、个人陈述及两位推荐人；非英文学历材料还须按要求提供认证译件。至少一位应是最近就读机构的学术推荐人，拟任导师不能担任推荐人。课程1000词研究计划针对自拟题目，本题未明确增加同样要求。学校允许用AI规划、校对，但申请内容须本人写作。申请指南。

化工博士属于ATAS覆盖范围，中国国籍不在豁免名单。个人录取及CAH／CAS信息、ATAS许可、学生签证和奖项结果是分别审理的条件，这不等于中国申请者一律被排除。正式课程、ATAS规定。

研究前景与下一步

可迁移的能力包括电化学与材料证据分析、气体分离定量评价，以及过程可持续性评估。英国2023年CCUS市场愿景说明捕集与储存基础设施的政策背景，不能当作本题技术已获认可或当前招聘清单。电驱捕集、循环原料和永久减排仍须分别证明。政府愿景。

申请前，向Castro Dominguez发送CV和简短、具体的研究兴趣说明，确认学历、英语及URSA表格。面试时询问电化学指导由谁负责、设施怎样保障，以及真实气体、寿命和系统边界如何定义，实验与分析怎样分工。接受前核清实际奖期与津贴、第四年学费生活费、实验／知识产权及移民时间安排。这些信息有助于判断实验支持、研究范围和个人资金是否足以支撑博士完成。

证据与来源

项目、导师与原创研究

• Castro Dominguez现职与实验室研究方向

• Li等2024年PET来源碳吸附原研

• Hartley等2024年醌功能化碳原研

• Khan等2025年COF电化学捕集原研

• 团队2026年FTIR与气体渗透率原研

• 团队2025年正渗透性能预测原研

• 团队2024年聚苯乙烯过程评价原研

• FTIR公开数据档案及版本说明

• 正渗透公开数据和脚本记录

学校、培养与领域背景

• 英国2023年CCUS竞争市场愿景

• 巴斯化学工程博士正式课程

• REF2021多院系工程评估结果

• 博士研究与通用能力发展训练

• QS2027巴斯综合排名

资金、资格与实际安排

• URSA现行工程奖助与截止

• 博士申请材料、推荐人与本人写作规则

• 博士英语分数、有效期与豁免

• 中国学历与国际博士申请说明

• 工程学部2027／28研究学费

• 巴斯2025／26研究生生活预算

• 英国学生签证条件与当前费用

• 学生移民医疗附加费计费

• ATAS国籍豁免与学科覆盖规定