巴斯大学工程与设计博士奖助：优化钙钛矿载氧体，以化学循环实现生物质辅助制氢与二氧化碳利用

项目概览

巴斯大学化学工程系拟优化钙钛矿载氧材料，提高用于化学循环制氢的储氧能力。研究结合反应器和化工装置模拟、材料合成、实验室尺度测试及分析技术，关注生物质废料产生的合成气与水分解。非正式咨询邮箱为cdl49@bath.ac.uk；项目页列Chris de Leeuwe博士、Steve Parker教授及Antonio Jose Exposito博士。正式申请化学工程博士。

项目详情

公告以低排放氢替代高排放氢的转型需求为背景，提到电解槽成本、材料稀缺及基础设施不足等挑战，并提出利用经济价值较低的生物质生产氢气。生物质制氢仍面临昂贵分离、较大能耗损失及全年原料质量变化等问题，需要材料与工艺层面的研究。

关于碳排放，公告认为过程排出的二氧化碳来自近期生物质；若再配合碳捕集与封存，可能在制氢同时移除大气二氧化碳。这一碳移除设想以生物质来源及配套捕集封存为前提，公告没有提供本项目的全生命周期结果或已实现负排放的证据。

化学循环利用铁等载氧体，把气相反应转为一系列气—固反应，使不同产气步骤分开，从而有望减少后续分离及相应能耗。公告把模块化视为放大和适应不同市场或原料的途径；这些分离与能耗优势的实际适用范围仍需研究评价。

课题聚焦非化学计量载氧材料。公告援引Metcalfe等2019年工作，说明这类材料在特定条件下可有高于99%的水转化率，DOI为10.1038/s41557-019-0273-2；同时指出其储氧能力与Fe／Al₂O₃等传统载氧体相比仍是挑战。高于99%指所引工作中的水转化率，不代表整个制氢装置的能效，也不是本题未来材料的性能保证。

本题目标是提高LaₓSr₁₋ₓFeᵧMn₁₋ᵧO₃及类似钙钛矿的储氧能力。研究将评价其用于填充床化学循环反应器的适用性：反应器对生物源废料形成的合成气进行化学循环水煤气变换，并通过水分解产生氢气。公告未给既定最优组成、详细制备参数、循环寿命或最终装置规模。

学生将把材料合成和分析与实验室评价、反应器及装置模拟连接起来，以理解材料表现与工艺用途之间的关系。题名还提到二氧化碳利用，正文主要展开载氧体、制氢及固有分离／捕集路径，二氧化碳利用的具体反应路线和工作分工仍待确认。

申请者应已取得或预计取得化学工程或紧密相关学科的一等或良好二等一级荣誉学位，或国际等值资格，硕士学位有利。项目除技术训练外，也提供发展可迁移和职业能力的机会；公告未将特定表征技术、反应器软件或既有制氢实验经验逐项列为硬性条件。

申请要点

须通过巴斯大学在线表格正式申请化学工程博士（PhD in Chemical Engineering）。同一培养项目最多申请两个课题。在“Funding Your Studies”下拉菜单选择“University of Bath URSA”；在“Your PhD project”部分，将第一志愿完整题名填入“PhD project title”，主导师姓名填入“Name of intended supervisor at University of Bath”。申请第二志愿时，将题名填入“Project 2 Title”，导师姓名填入“Name of intended supervisor for 2nd choice project at University of Bath”。请准确填写上述信息；填错会导致申请自动处理出错，可能无法纳入相应课题的考虑范围。

非英国申请者若目前未在英国就读，必须在申请截止前满足培养项目的英语要求，不考虑例外。公告未列具体考试分数。应提前确认所需证明及是否适用豁免，并遵守截止前满足英语要求的规定。

资助与时间

本题与工程与设计学院其他课题共同竞争博士奖助，面向英国本地及海外学生。海外奖助名额按UKRI政策设上限，未给具体比例，申请者仍须参加竞争。支持包括学费、每年£1,000训练经费和生活津贴；£21,805为2026／27学年参考，不是已确定的2027／28个人金额。训练经费不能计作个人生活津贴。国际学生须自行承担学生签证（Student visa）费用及移民健康附加费（Immigration Health Surcharge）。

项目公告给出的截止日期为2026年11月29日；2026年10月的工程URSA规则补充为当日23:59 GMT。获得奖助后，预计2027年10月4日开始；其他日期须与拟任导师及Doctoral College商定。工程URSA一般最长支持3.5年，化学工程博士通常四年；个人资助总月数、剩余学程费用及改期后的支持须以奖助通知确认。

学校鼓励代表性不足的群体申请，并重视包容的研究环境。若特殊情况影响学业表现，可在申请中说明，建议放在个人陈述末尾的一小段。申请表申报残障后，Disability Service会联系申请者讨论所需支持。

需要进一步确认

应讨论优先载氧体组成和储氧评价、材料与反应器模拟的分工、实验室测试与数据条件，以及题名中二氧化碳利用对应的具体工作。碳移除、经济性和模块化优势需要系统边界明确的验证，不应只引用背景论述。还需确认导师分工、学位等值与英语证明、个人资助期限和2027／28金额。2019年引文作为背景资料列出，其测试结果的具体适用范围需要结合论文核实。

以上课题及资助信息对应2026年10月的申请资料；提交前应向联系人确认课题仍可申请及条款有无变化。

巴斯大学博士项目研究报告：钙钛矿载氧体、生物质辅助制氢与二氧化碳利用

课题信息对应2026年10月17日公告，政策和师资信息截至10月18日；提交前应确认课题仍可申请及个人条款。

项目判断

这项课题把载氧材料与反应器、化工流程评价联系起来，结合实验室研究和模拟，导师专长涉及化工与原子尺度材料研究。理解这项研究时，应区分储氧量、转化率、循环表现，以及整套系统能效和负排放结论。2026年10月的工程学院URSA规则提供面向本地及海外学生的学费与生活津贴竞争路径，但一般资助上限3.5年，而博士通常四年。原公告11月29日截止，URSA规则补充为2026年11月29日23:59 GMT，预计2027年10月4日开始。申请前应优先核对英语硬截止、学历等值、指导分工及奖助期后的费用。项目值得重点了解，仍需核实研究匹配与个人条款。

研究问题与博士工作

本题希望提高LaₓSr₁₋ₓFeᵧMn₁₋ᵧO₃及类似钙钛矿的储氧能力。研究结合材料合成与分析、实验室测试，以及反应器和装置模拟。公告拟将材料用于填充床化学循环水煤气变换过程，处理来自生物源废料的合成气并制氢。本题采用生物质热化学转化路线。题名中的二氧化碳利用还需要更明确的研究定义。

载氧体使氧在不同反应阶段之间转移。研究不仅要问材料能储存多少氧，还要评价其可逆性、结构保持、反应表现及实际工艺适配。储氧量上升不自动意味着水转化率更高、耗能更低或寿命更长。公告援引2019年研究中高于99%的水转化率，该指标不能当作整套装置能效，该历史引文的全部测试条件仍待核实。历史背景引文

下述近期论文支持把容量、循环与反应器表现放在一起分析，但没有证明拟研究的Fe／Mn组成已经适用于成分变化的真实生物质合成气。值得讨论的问题包括材料表征与反应器证据能否相互解释、结论对测试背景的依赖，以及材料层面的优势能否经受能量和排放核算。这些是根据证据提出的研究问题，不是承诺产出或新增入学条件。

生物源碳也不自动等于生命周期负排放。原料来源、上游供能、材料制造、气体处理和永久封存都会影响结果；捕集后利用并最终重新排放的二氧化碳，与长期移除不同。IEA氢能报告也指出成本和基础设施仍是部署障碍。流程分析、材料评价和系统推理能力可用于能源与化工行业，但不能据此承诺氢能岗位增长或个人就业。IEA行业背景；专业职业背景

学校、学科与培养

正式培养项目是巴斯大学工程与设计学院的化学工程博士。现行课程代码为RECE-AFM02，通常全日制四年，最少两年、一般最长四年。培养包括初始注册后的书面及口头确认考核、博士论文与最终口试。授位学校是巴斯；有化学系导师参与，或论文与曼彻斯特、南安普顿合作，不代表改由其他学校注册或联合授位。正式培养项目

学院现行学科介绍列出：化学工程在英国Complete University Guide 2027排名第4，QS学科排名2026进入全球前150。REF2021中96%的工程类参评研究达到世界领先或国际优秀，范围是工程整体，不是本实验室。学科榜单和较宽范围的科研评价能提供背景，但不能预测个人博士指导体验或就业结果。学科与科研评价

课程提供博士技能工作坊及职业发展训练，研究中心归属在接受录取时商定。de Leeuwe的主页列IMPS，Parker则从化学系带来原子尺度材料模拟专长。具体仪器、反应器排期、软件许可、计算额度和各导师投入，不能仅由这些归属推定。既有论文致谢获得曼彻斯特实验室使用机会，也不保证新入学的巴斯学生自动获得同样权限。

本题可能培养把材料性质与工艺表现相互联系的能力，而非分别完成两项工作。这是根据公告和团队方向作出的分析。申请者仍应明确自己主要承担的学术贡献与指导安排，尤其是希望以计算或实验为主要工作时。

导师、团队与近期论文

项目首先列出的导师是Chris de Leeuwe，咨询邮箱为cdl49@bath.ac.uk；其现行机构主页职称为化学工程讲师（Lecturer）。Steve Parker是化学系教授，研究材料原子尺度结构、稳定性及表面反应。Antonio Jose Exposito的研究主页列为高级讲师（Senior Lecturer），方向包括催化剂、反应器工程和技术经济可行性；院系名册仍列讲师（Lecturer），两处职称差异尚未解决，不推定晋升时间。正式主辅导师职责仍需确认。de Leeuwe；Parker；Exposito；院系名册

Zaidi等，2025：铁镍钙钛矿用于化学循环制氢。 de Leeuwe共同署名，论文2024年12月在线发表，2025年2月编入期刊。原始摘要报告载氧容量为参照材料的4.5倍，同时报告900℃下55%的水转化率。这个区别说明，提高容量与接近完全转化是不同结果。20次循环比较和另一次100次热重循环也属于不同测试背景，不能合并理解为一项工业寿命试验。它为容量与稳定性的权衡提供例子，不能验证本题Fe／Mn目标体系。现有论文判断仅依据完整机构摘要及发表信息，不能视作完整正文结论。论文记录

Akhtar等，2025：Ca／Mn掺杂多功能钙钛矿用于逆水煤气变换。 de Leeuwe共同署名，研究结合氧化还原与碳酸化功能，并报告热重及填充床评价。特定研究条件下17次循环性能损失低于1%，不能据此认定商业使用寿命。所研究的LaNiO₃基材料也不同于本题拟研究的Fe／Mn组成。它提供二氧化碳利用的相关证据，但本题是否采用这一具体路线仍待确认。现有依据覆盖完整机构摘要、发表信息及致谢，并非完整正文。论文记录

Akhtar等，2026：还原动力学分析与神经网络验证。 这篇原创论文分析相关Ca／Mn材料的还原行为，并以神经网络预测已测实验的转化率。对已有实验的吻合不能证明模型能够推广到新原料、更长运行时间或放大反应器。依据仅限完整机构摘要及发表信息，完整数据划分和验证方案仍待评估。这三篇近期原创均有de Leeuwe署名，不能写成三位公告导师共同完成的论文。论文记录

资助、申请与生活成本

本题与工程与设计学院其他课题竞争奖助。2026年10月的URSA规则包括Home或Overseas学费、年度生活津贴及每年最高1,000英镑训练支持，这是国际全学费竞争的正向路径，不代表个人已获奖。公告说海外奖项设上限，但未列具体比例。工程URSA一般最多3.5年，而博士通常四年，个人资助期及剩余学费、生活费需书面确认。原公告21,805英镑是2026/27津贴参考，不是2027/28金额；训练经费不能当作个人收入。现行URSA

完整原公告给出2026年11月29日截止、预计2027年10月4日开始，改期须协商。2026年10月的工程URSA规则补充截止钟点为11月29日23:59 GMT，并列出2027年10月入学轮次；此后具体条款有无变化应向联系人确认。

2027/28工程学院全日制海外博士学费为每年31,350英镑，继续就读的年度涨幅上限为8%。获奖覆盖期间应由学费资助承担，不能再把整笔学费重复加进个人生活预算；资助期外的覆盖，以及具体实验台费或耗材责任，仍需确认。学费表

官方2026/27研究生预算示例为全年24,206英镑，含650英镑笔记本，不含学费、往返机票和签证费用。与旧年度21,805英镑津贴相比，算术差额为2,401英镑；这仅用于比较2026/27的预算与津贴，不能据此预测2027会有相同缺口。住宿选择、51周租约会影响个人支出，示例也不是账单。签证和IHS明确自付，2026年10月的境外Student申请费参考为558英镑，学生IHS按每签证年776英镑计，实际签证长度影响总额。预算；签证；IHS

申请背景与准备

项目具体要求是已取得或预计取得化学工程或紧密相关专业的一等、良好二等一级荣誉本科学位，或等值学历；硕士有利，不是额外统一硬要求。通用课程另列相关硕士达到Merit的路线，但不能自动推定它覆盖本题明示的本科要求，应请招生方判断个人学历和研究准备。

课程明确欢迎世界各地申请者，并接受境外等值资格，URSA也明确面向Overseas学生，因此中国申请者存在原则申请路径，仍需个人学历、英语和移民条件审核。现有指引没有确立统一中国博士均分门槛。当前中国学历正文的62%—75%属于授课型研究生；该页面不同版本的研究型学历文字不完全一致，现行正文将博士申请者引导至具体课程。不能把这些不同版本直接变成自动录取标准。国际学历说明

工程英语为IELTS总分6.5、单项至少6.0，接受符合规定的One Skill Retake。2026年1月21日前TOEFL考试要求总分90、单项21；自当日起采用新量表总分4.5、单项4.0。考试须在开学前24个月内。全程以英语授课的学位可能支持豁免，包括部分非英语多数国家的学位，但取决于毕业时间与招生批准，不是中国全英文学位自动免试。对于非英国且目前不在英国就读的申请者，本题要求在资助截止前满足英语条件，不考虑延期例外，不能套用普通申请的录取后补交规则。英语规则

正式申请化学工程博士，在资助栏选择University of Bath URSA，最多两个课题。第一志愿填写完整题名与主导师，主导师栏的准确姓名应先与Chris确认，第二志愿放在“Project 2 Title”和“Name of intended supervisor for 2nd choice project at University of Bath”。需准备学历证明、成绩单、必要的授权翻译、CV、个人陈述及两封推荐；至少一封来自最近就读机构的学术推荐，拟指导导师不能担任推荐人。1,000词研究计划规则针对自行提出的课题，不自动适用于本公告。巴斯允许AI辅助调研、规划和校对，但申请内容须本人撰写。课程受ATAS管理，中国国籍本身不在豁免名单，最终证书要求及审核仍按个人录取与身份条件判断。申请指南；ATAS

下一步与待确认问题

判断重点是材料、反应器评价与流程模拟的比例是否适合自己，以及个人奖助怎样覆盖一般3.5年支持上限与通常四年博士之间的费用。

申请前，应核实学历等值、截止前英语证明或已批准豁免，以及两个志愿的准确表单信息。按11月资助截止准备，不使用普通课程较晚的招生期限。咨询邮箱为cdl49@bath.ac.uk。准备提交时还应确认具体课题正文，因为目前可用的完整课题公告日期为10月17日。

面试时，应讨论优先材料体系和二氧化碳利用问题、合成测试与模拟的比例，以及如何分别评价转化率、可逆储氧和循环退化。还需确认设备、计算、真实原料数据、导师职责，以及怎样把实验室结果推进到流程和生命周期结论。团队以往合作不能自动保证个人资源。

接受录取前，应取得书面学费覆盖、津贴、起止日期，以及资助结束后写作和剩余学习阶段的安排；再核实验耗材、台费、2027生活预算与移民条件。2019年背景及三篇摘要层级的近期论文可帮助理解方向，但不能替代正文评估或具体博士计划，也没有证明本题已实现商业负排放流程，或新材料必然达到高转化率。

证据与来源

科研方向、导师与论文

• de Leeuwe现职与研究成果
• Parker现职与材料模拟方向
• Exposito现职与反应工程方向
• 化学工程教师名册
• 2025年铁镍钙钛矿制氢原创
• 2025年多功能钙钛矿与二氧化碳利用原创
• 2026年还原动力学及神经网络原创
• 2019年历史背景引文
• IEA氢能行业与系统边界背景
• 化工专业职业与能力背景

学校、学科与培养

• 化学工程博士正式课程
• 学院学科排名及REF科研评价

资助、资格、申请与成本

• 2027年URSA正式规则
• 博士英语规则
• 国际学历说明及页面适用范围
• 2027/28工程研究学费
• 2026/27研究生预算示例
• Student签证
• 学生医疗附加费
• ATAS官方说明
• 博士申请材料及内容原创规则

三篇近期原创的证据限于上述机构摘要及发表信息，未覆盖三篇完整正文；2019年引文为历史背景，详细条件仍待核实。这一范围对应2026年10月的文献判断，不代表近期重新阅读全文或确认在招。