绝热加速量热仪（ARC）目前已被广泛运用于反应安全风险评估中。本文在总结ARC在反应安全风险评估中应用的基础上，指出在进行ARC测试时一些常见问题一直被人忽略，这些问题中一部分是可以通过更好地设计实验方法来避免，如进样量过少、样品池的不兼容性和样品低温反应等问题；另外一部分是仪器自身的问题，需要了解其根本原因从而避免使用错误的数据得出错误的结论，如绝热炉最大温升速率限制、压力链接接头的热损失、压力链接管道中的蒸气冷凝和温升速率较大时ARC样品温度测量准确性等问题。本文就这些问题作系统性分析，旨在提醒科研学者可以更好地设计实验和解读数据。文中分析得出结论：推荐ARC进样量为4g左右，选择与测试样品兼容的样品池，尽量使用新制备的样品做测试，且能分辨当样品的最大温升速率大于ARC绝热炉的最大温升速率时的非绝热数据。文章总结以上几种方法为在工艺反应安全风险评估中更准确地使用ARC数据提供参考。

纤维素是世界上最丰富的天然、可再生以及可生物降解的高分子材料，在化工、材料等领域有广泛的应用。本文主要对近几年来纤维素基水凝胶的研究进展进行了归纳总结。首先，介绍了纤维素基水凝胶的研究背景。其次，列举了纤维素水基凝胶的交联方法，主要有物理交联与化学交联。其中物理交联有氢键交联、疏水性交联、离子交联等，化学交联则是酯化交联、迈克尔加成、自由基共聚合、动态共价键交联等。最后，重点介绍了纤维素基水凝胶在可降解性、生物医学性、亲水性、吸附性、导电性等领域方面的应用。此外，对于纤维素基水凝胶材料在高机械性和产业化制备等方面的发展进行了展望。

氢能作为重要的能源载体，燃烧过程绿色无污染，能够助力碳达峰和碳中和目标实现。本文通过对比化石能源制氢、工业副产气制氢、电解水制氢等方式，分析各制氢方式的优缺点，阐述了质子交换膜（PEM）电解水制氢与可再生能源结合的重要意义。之后从PEM电解槽内部结构和可再生能源电解水制氢两个方面展开综述，详细介绍了PEM电解槽双极板、催化剂、扩散层、质子交换膜研究进展、存在的主要问题和未来发展方向。文中通过分析我国太阳能、风能分布特征，总结可再生能源利用存在的问题，从研究现状和产业发展的角度介绍了太阳能制氢、风电制氢、可再生能源多能互补制氢的发展。最后对可再生能源PEM电解水制氢的未来发展方向进行了展望，期望为可再生能源PEM电解水制氢的发展提供借鉴和参考。

锂电池隔膜是锂离子电池的重要组成部分，对整个电池的安全及性能有显著影响。目前国内国产化步伐加快，在锂电池隔膜方面已有明显的成果进步，市场占有率和产能都位居世界前列，但高端隔膜市场却依旧被国外公司垄断，因此，为进一步提高高端化市场的国产化率，仍需加大锂电隔膜的研究力度。本文主要针对电池隔膜在电池中的主要作用、种类、性能差异及优缺点，详细阐述了相应的国内外研究和进展，同时还概括了锂电池隔膜的制备工艺方法等，包括湿法和干法制备工艺。对隔膜的种类以及不同的改性方法进行了概述，包括不同改性方法导致的隔膜性能上的差异，并以几种商业隔膜和纤维素纸基隔膜为例，进行了性能对比。最后对锂电池隔膜在工艺、新型锂电池隔膜发展以及研究方向等方面的未来发展趋势进行了总结展望。

为研究惰性气体对乙烯爆炸极限参数及动力学特性的影响，使用标准可燃气体爆炸极限装置和CHEMKIN软件，对比分析了N₂和CO₂对乙烯的爆炸极限、临界氧浓度和爆炸三角形的影响，通过模拟得到乙烯爆炸过程中温度、压力、·H、·O、·OH浓度变化，并进行了敏感性分析。结果表明，N₂和CO₂都使乙烯爆炸极限缩小，爆炸危险度减小，达到爆炸临界点时，N₂添加量为60.1%，CO₂添加量为43.3%，此时CO₂惰化的临界氧浓度为11.1%，N₂惰化的临界氧体积分数为7.7%。通过分析爆炸三角形，CO₂惰化下的乙烯爆炸区和窒息比相比N₂惰化下的明显减小。此外，N₂和CO₂均使乙烯的点火延迟时间增加，且爆炸后的温度和压力及自由基浓度均有所减小，通过对两种惰化条件下的乙烯爆炸过程中关键自由基变化的敏感性分析，发现R38、R46、R112、R119、R285、R294对·H、·O、·OH的生成起促进作用，R25、R173对·H、·O、·OH的生成起抑制作用，在降低敏感性系数方面，CO₂抑制作用大于N₂抑制作用，也从一定程度说明CO₂的惰化效果优于N₂的惰化效果。

逆水煤气变换（RWGS）反应是将二氧化碳（CO₂）加氢转化为甲醇、低碳烯烃、芳烃以及汽油等高附加值化学品和燃料的关键步骤，对于实现CO₂资源化利用具有重要意义。本文综述了近年来RWGS反应的研究进展，包括RWGS反应热力学分析、催化机理、可选择的催化剂种类以及提升催化剂性能策略等方面。文章从热力学角度分析，RWGS反应在高温下有利，而低温下存在甲烷化竞争反应。RWGS反应机理主要包括氧化还原机理以及缔合机理，其中缔合机理包括甲酸盐路径和羧酸盐路径等。相比于其他催化体系，负载型金属催化剂展现出较优异的RWGS反应性能。另外，通过添加碱金属助剂、形成双金属合金以及选择合适载体和减小金属颗粒尺寸以优化金属-载体相互作用等手段可实现低温高效稳定的RWGS反应催化剂的设计开发。

微囊化技术作为一项发展迅速的新技术，具有精确给药、芯材控释等特点，在生物医药、食品、化工等领域均得到成功应用。海藻酸钠是从海洋藻类提取的功能独特的植物多糖，具有良好的溶解性、成膜性和凝胶性等优势，已被广泛用作微囊的包膜材料。但海藻酸钠微囊易受到基质材料、交联剂和生产工艺参数的影响，性质难以调控，所以微囊的生产仍存在配方不完善、制备工艺不稳定等问题。为解决上述问题，本综述对海藻酸钠的离子交换性、pH敏感性、凝胶特性等性质和微囊制备过程的影响因素进行了总结。论述了海藻酸钠微囊在包封细胞、药物以及精油方面的应用，指出今后的研究方向应集中于改进微囊的制备工艺，探明海藻酸钠成膜机理与机械性能的关系，提高海藻酸钠微囊强度与韧性，继续推进海藻酸钠与其他高分子材料的复配研究，以期扩大海藻酸钠微囊的应用范围，加快海藻酸钠微囊的工业化进程。

提出政策引导CO₂回收、利用与封存（CCUS）发展，需重新定义二氧化碳的属性及价值，深度挖掘其资源属性，在以煤油气为一次能源、电为二次能源，向以电热为一次能源、氢为二次能源的再电气化能源革命转型中，为从有碳能源向无碳能源转变，将影响及重构所有社会活动及产业。本文通过未来低碳场景下CCUS绿色技术的思考，指出以二氧化碳氢化的三个技术链的创新开发和实践，使二氧化碳转化为合成气（CO+H₂），从而实现高值化、资源化碳的固化和封存。文章提出：煤电、煤化工与水泥产业的二氧化碳氢化及费托合成高碳烃燃料，不仅高值化，还可用于电网调峰；沼气及非常规天然气CO₂与CH₄的干重整可生产绿氢、可再生燃料及甲醇而高值化，对于中国的乡村振兴具有特别意义，可打通村镇废弃物处理能源化与国家工业补农业的能源基金通道，将使中国乡村振兴获得资本强化新机遇；钢铁及炼化产业的低碳发展，煤气及干气的二氧化碳干重整高值利用，特别是干重整合成气生产甲醇经甲醇制烯烃（MTO）生产乙烯和丙烯及聚合物进行碳固化，将使CCUS获得新的产业链。CCUS将成为所有社会活动及工业的附属产业，成为新的公共服务产业链。

国内石化智能工厂建设已有十年发展历史，目前正在进行智能工厂3.0的规划设计。石化智能工厂存在哪些挑战？石化智能制造有什么发展趋势？如何设计未来石化智能工厂？针对这三个问题，本文首先总结了石化智能工厂面临的挑战以及业务和技术能力需求。从工业软件、开放流程自动化、工程建设模式等三个视角分析了石化智能制造发展趋势，研究了国际灯塔工厂案例及启示。文章还阐述了石化智能制造的基本特征、内涵及演进路线，提出了未来石化智能工厂需要提升的5项关键能力和“六化”特征，提出了重点建设内容及智能场景规划思路，最后对未来发展进行了展望。

随着日益增长的能源需求，人类社会对于传统碳基化石能源过度依赖，不仅加速了地球上有限能源储备的消耗，还导致大气中二氧化碳（CO₂）不断累积。如何对二氧化碳进行可持续的捕获再利用，实现高效的零碳网络循环，已成为人类亟需解决的重大挑战之一。近年来，使用绿色可持续电力的电化学二氧化碳还原反应（CO₂RR）生产增值化学品成为研究热点。本文首先介绍了CO₂RR的基本电化学反应原理；然后总结了电化学还原CO₂制备甲酸/甲酸盐的主要金属基催化剂，着重介绍了Bi、Sn、In三类金属基催化剂的设计调控策略；进一步概括了电化学相关的原位表征手段，分别介绍了原位光谱技术和原位X射线表征技术；最后对电催化二氧化碳还原研究领域的未来发展进行了展望。

随着聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）材料用量的大幅增长，大量废弃PET制品堆积造成的环境污染问题日益突出，其回收利用技术也随之广受关注。在不同的PET回收方法中，将PET降解为单体或低聚物的化学回收是效率最高、产物利用价值最大的方法，但也存在反应条件苛刻、产物收率低等问题。本文详细梳理了水解法、甲醇醇解法、二元醇醇解法、胺解法和氨解法等化学回收方法的主要特点以及微波加热、离子液体、纳米技术等新兴技术在PET化学回收过程中的应用概况。通过对各种化学回收工艺的比较，文中得出二元醇醇解法是最具商业应用价值方法的结论。在此基础上，文中重点介绍了PET的二元醇解以及进一步制备不饱和聚酯树脂的化学过程、发展现状、制约因素和改进措施。分析表明，由PET二元醇解产物制备不饱和聚酯树脂是提高废弃PET资源化效率、丰富原料供给、推动产品升级的重要途径，开发高效、廉价、环保的新型催化剂或酶催化技术是废弃PET回收领域今后主要的发展方向。

总结了2022年度国家自然科学基金委员会化学工程与工业化学（B08）领域科学基金各类项目的申请、受理和资助概况，对B08下属16个二级代码的基金申请与资助分布情况进行了分析，为下一年度国家自然科学基金项目申报提出了建议。

吸附法碳捕集技术是实现工业过程或大气中CO₂分离与脱除的重要途径之一，高性能吸附剂的开发是该技术的关键。固体胺吸附剂由于其优异的CO₂吸附量、选择性以及较低的再生能耗，近年来受到了广泛的关注，但用于工业的成型吸附剂仍面临机械强度低、稳定性差和胺流失严重等关键难题，难以在工业中大范围的推广应用。本文分析了固体胺成型吸附剂制备面临的主要难题，重点总结了近年来国内外吸附剂成型技术的研发进展，并对固体胺工业吸附剂的发展方向进行了展望。未来固体胺吸附法碳捕集技术的研发重点在于立足吸附反应机理和工业烟气的特性，创新成型固体胺吸附剂制备技术，提升吸附剂的CO₂吸附量、胺效率、机械与循环稳定性，研发低能耗的配套吸附工艺和核心装置。

共价有机框架（covalent organic frameworks，COFs）是一类通过共价键连接有机构筑单元设计组装而成的具有周期性二维（2D）或三维（3D）网状结构的多孔有机聚合物，具有高比表面积、低密度、高度有序的周期性结构和易于功能化等特点。与单一孔COFs相比，多级孔COFs具有分级的孔道结构、不同的孔环境、极易接近的活性位、优异的传质和扩散性能，在气体分离和储存、环境治理、光电、生物医药、催化等领域具有更为广阔的应用前景。但由于多级孔COFs合成条件苛刻，其结构多样性仍然十分有限。本文从反应类型、设计策略、合成方法、功能化修饰、应用领域等方面系统地综述了多级孔COFs的研究进展，提出开发更多的单体、键合类型、拓扑结构，拓展更多的修饰手段，充分发挥多级孔结构优势的发展趋势。未来通过不断探索与研究，一定能开发出更多具有新的拓扑结构、不断提高的性能及更多新的应用的多级孔COFs材料，实现多级孔COFs快速、高效、低成本的加工成型，使其在能源、生物、环境、催化等领域发挥出不可替代的作用。

二氧化硅气凝胶是目前已知最轻的固体材料，具有热导率低、孔隙率高和比表面积大等优点，被誉为新型超级保温隔热材料。然而，二氧化硅气凝胶自身存在力学性能差和制备成本高的问题，大大限制了其在保温隔热领域大规模推广应用。本文简述了二氧化硅气凝胶合成技术和力学性能增强方法，从制备过程控制、老化条件优化、热处理、纤维复合和高分子聚合物复合等方面分析了其对气凝胶性能和工艺的影响，重点介绍了近年来二氧化硅气凝胶保温隔热材料应用在航空航天、军工领域、工业管道、建筑保温以及新能源汽车等领域的研究进展，总结了其在各领域应用的技术挑战。指出未来需进一步拓展二氧化硅气凝胶的使用温区，利用共前体和化学交联等方法增强高温下的隔热性能，同时解决气凝胶纤维复材“掉粉”和微米级粉体分散不均匀等难题，尤其是新能源汽车等新兴应用领域发展迅猛，未来仍需针对新的应用需求对其合成技术进行设计和优化。

丙烯作为重要的有机化工原料，国内外对其需求量持续增长，造成供不应求。丙烷脱氢（PDH）工艺是以丙烷为原料定向生产丙烯的技术，具有原料来源广泛、丙烯选择性高、产物简单易分离等优势，备受人们关注。本文主要阐述了近十年PDH反应中高稳定Pt基催化剂结构调控和工艺方面的研究进展。总结发现，Pt基催化剂具有最高的反应活性和丙烯选择性，然而，Pt基催化剂在反应中易积炭失活，且在高温下容易烧结团聚，造成稳定性下降。为提高Pt基催化剂的稳定性，研究者主要从催化剂结构设计和操作工艺条件优化两个角度出发。在Pt活性中心的调控方面：①调节Pt位点的结构特性，如分散度、粒径尺寸等；②加入金属助剂，如Sn、Cu、Ga、Zn等；③调控载体的酸性、比表面积、孔结构、金属-载体的相互作用等，能有效改善Pt基催化剂的抗烧结稳定性与抗积炭性能。在操作工艺条件优化方面，通过向丙烷原料中引入CO₂、H₂、水蒸气或者其他烷烃可增强Pt基催化剂的抗积炭稳定性、提高丙烯的收率。最后，文章指出有效耦合Pt基催化剂结构与操作条件是进一步提高PDH反应中Pt基催化剂稳定性和丙烯收率的关键。

碳达峰、碳中和目标已经正式上升为中国国家战略，相关的时间表、路线图及政策措施正在制订并落地实施。中国作为世界最大的能源消费国及二氧化碳排放国，碳中和战略的提出将引发能源领域广泛而深刻的系统性变革，亟须探索以“双碳”目标为导向的我国能源安全和结构优化的新路径。本文在对美国、欧盟和中国的二氧化碳排放情况和能源科技发展情况进行横向比较以及对中国近年来的碳排放特征和能源消费特征进行纵向分析的前提下，提出了中国能源结构优化的近期策略和远期展望。文中指出，我国需要在借鉴发达国家先进能源科技政策的基础上，立足本国国情，综合考虑自身的能源资源禀赋和能源的本质属性，清洁低碳利用煤炭、高效资源化利用石油、多元供给天然气、稳健发展清洁能源以及持续推动高耗能行业节能减排。能源领域碳中和的前提是完善相关的政策机制，并以此为引领构建清洁低碳、多元共生的能源体系，持续推进“三碳”技术与能源数字化技术协同创新，建设综合智慧能源系统。由于国际局势复杂演变，中国要统筹兼顾“双碳”目标实现、能源结构优化和能源安全三大目标，建立动态多元的能源战略储备体系和能源合作机制，确保开放条件下的能源安全。

熔融金属法甲烷裂解技术作为近年来新兴的制氢技术，有效地解决了传统甲烷热裂解或催化裂解高能耗、低转化率以及催化剂失活等问题，避免了甲烷蒸汽重整制氢工艺高碳排放。在制氢的同时还能生产出具有附加值的碳产品，因而受到各方广泛关注。本文总结了熔融金属法甲烷裂解技术研究进展，并围绕工艺流程、反应机理、熔融介质的选择以及反应器设计等方面展开，给出了液相介质是否起催化作用的两类甲烷裂解反应机理，并详细阐述了熔融介质选择原则、发展趋势以及不同类型熔融介质的优缺点。再者，技术经济性以及温室气体减排量也在文中详细体现，进一步论证了该工艺的可行性和潜在效益。此外，文中还给出了未来技术发展趋势和建议，指出调控碳材料形貌，使之向高附加值碳材料转变应是未来重点发展方向之一。

我国碳足迹研究起步较晚，建立完善的碳足迹评估体系是我国有效应对复杂国际关系和日益激烈的国际低碳经济竞争、科学推动和引导绿色低碳转型发展、有序实现“双碳”目标的必然选择。基于国内外文献调研，本文系统梳理和分析了碳足迹概念、碳足迹评估方法、碳足迹评估标准、碳足迹评估边界划分及数据获取等。虽然学术上对碳足迹的定义尚未完全统一，但更多倾向于从全生命周期来进行阐述，本文从“全生命周期”和“全工艺流程”2个角度对工业产品碳足迹概念进行了补充完善。与投入产出分析法（IOA）相比，生命周期评价法（LCA）发展相对较为领先，在普适性、系统化、定量化上具有一定的优势，并对产品系统在时间和空间上进行了扩展，但在截断误差控制、数据质量保证和标准体系统一等方面还需进一步完善。PAS2050、GHG Protocol和ISO14067是目前应用最为广泛的全生命周期碳足迹评估标准，但针对具体的产品门类，还需开展更细化、精准、明确的产品类别评估规范（PCR）。基于上述研究总结及碳足迹评估技术在电力、钢铁、水泥、石油和化工等重点工业控排行业的应用进展分析，提出了目前研究存在的问题及国内碳足迹评估技术发展面临的挑战：多领域全生命周期全流程的本土化碳排放数据库尚待完善；高精度、标准化、国际互认的碳足迹评估方法体系尚待构建；碳足迹和碳减排量化评估相结合的研究还不够深入，碳足迹支撑低碳化方案实施的标志化示范项目较少。未来需进一步探索碳足迹评估技术与排放量核算、碳交易研究的结合，产品碳足迹与产品碳标签、绿色产品认证（EPD）机制相结合，充分发挥碳足迹评估技术在推动科学有序降碳、引导绿色低碳消费、应对贸易壁垒等方面的作用。

乙烯是石化工业中最重要的工业原料之一，然而乙烯产品中少量乙炔杂质的存在会直接影响乙烯的下一步应用。乙炔选择性催化加氢被认为是脱除乙炔杂质最有效的方法之一。本文综述了乙炔选择性加氢催化剂近年来的研究进展，介绍了乙炔选择加氢的反应机理，归纳总结了活性组分、助剂、载体以及结构对乙炔加氢催化剂性能的影响。鉴于Pd基催化剂仍然是工业应用的主流催化剂，文中综述了Pd基催化剂的研究现状和目前存在的一些挑战，同时提出了催化性能优化的建议。最后，就如何进一步提高乙炔选择性加氢催化剂性能的发展趋势进行了归纳，主要从单原子合金催化剂、催化剂微观调控以及电化学炔烃加氢方面进行论述，为未来提高乙炔加氢催化剂的性能提供了指导方向。

全氟聚醚（PFPE）聚合物具有极低的表面张力、低摩擦系数、优异的润滑性能和良好的疏水疏油性能，被广泛用作航空航天、核工业、真空、电子等领域的润滑材料以及合成功能复合材料的反应中间体。近年来，基于PFPE聚合物的含氟功能复合材料在一些新兴领域受到广泛关注。本文首先介绍了PFPE聚合物在润滑材料领域最新的研究进展，重点阐述了目前PFPE润滑剂在抗磨、防锈和PFPE基础油抗爬移方面存在的不足，并分析了其原因；其次概述了PFPE聚合物在功能涂层、含氟聚氨酯材料、氟橡胶以及类玻璃（Vitrimers）材料方面的研究进展和应用前景，并介绍了一些含氟功能复合材料的制备工艺；最后展望了PFPE聚合物未来的研究重点和发展趋势，旨在为拓宽PFPE聚合物的应用领域，开发高附加值的PFPE衍生产品提供思路。

可持续性发展已经成为社会、生态和经济发展的关键。可持续制造的发展道路需要平衡环境、社会和经济各方面。本质安全设计是减少风险、实现化学工业可持续发展的最有效的方法之一，本质安全设计可以永久性地消除或减少化工过程中涉及的危害。本文综述了本质安全的历史发展、本质安全四大原则的概念、本质安全四大原则应用的使用潜力、本质安全设计评估工具，并系统介绍了本质安全设计评估方法的研究进展和存在的问题，包括基于参数的得分索引本质安全方法、基于参数的数值索引本质安全方法、基于图示的本质安全方法、基于风险分析的本质安全方法和基于多目标评价的本质安全方法，分析比较了各种方法的优缺点，并对本质安全评估方法的未来发展和完善提出了一些见解。

从源头减碳、过程控碳、末端碳捕集封存和碳资源高附加值利用四个方面，分析了现代煤化工产业低碳发展的技术路径、对降低碳排放的效果以及未来应用前景。文中指出：源头减碳技术路径包括原料结构调整和能源结构调整，引入富氢和绿氢资源与煤炭进行碳氢互补，提高煤炭利用效率，并通过气代煤、电代煤，尤其利用弃风、弃电，可显著降低碳排放和工艺生产成本；过程控碳技术路径包括节能提效和开发革新技术，依靠现代煤化工技术进步，突破传统工艺瓶颈，是当前企业易于实施、应用较多的节能减排方式；末端碳捕集封存技术路径包括地质深层掩埋、驱油、强化深部咸水开采等，将工艺过程产生的高浓度CO₂通过低成本捕集，有效提高油气采收率，并为水资源匮乏地区提供额外供水；碳资源高附加值利用技术路径主要包括CO₂化学转化制高附加值及大宗化学品，国内正加快CO₂制低碳烯烃、芳烃、甲醇、碳酸酯的技术研发与示范应用，努力将CO₂从化石能源利用的终结排放者转化为碳循环利用的参与者，发展碳循环经济，减少碳排放。最后提出：未来将现代煤化工融入能源系统的大格局统筹考虑，推动其与新能源的优势“合并”，突破碳减排关键核心技术，是碳中和背景下现代煤化工低碳清洁发展的必由之路。

随着新能源汽车市场的蓬勃发展，锂离子电池作为新能源汽车的关键部件，面临着关键金属资源尤其是锂资源供给不足的风险，回收废锂离子电池中所含的二次锂资源将成为解决锂资源供需问题、推动行业可持续发展的重要途经。因此为实现废锂离子电池中锂元素的高效提取，分步或优先提取的选择性提锂工艺备受研究者们关注。本文介绍了火法、湿法、机械化学法和电化学法四种当前主流的选择性提锂工艺，在阐述其基础反应机理的基础上，总结归纳了各工艺最新的研究成果，并从提取过程中的工艺能耗、物耗、回收率、选择性、环境影响等多个角度对各工艺的优势和不足进行了深入分析。最后，对废锂离子电池中有价金属资源化回收的发展趋势及前景进行了展望，为未来研发更加清洁高效的回收工艺提供参考。

氢能是全球能源技术革命的重要发展方向，在氢能产业发展过程中，开发高效、安全和低成本的氢能储存技术是实现大规模用氢的必要保障和关键。本文综述了当前主流的四种氢能储存技术，即高压气态储氢、低温液态储氢、有机液态储氢、固体材料储氢的原理和技术特点，分析整理了这几种储氢技术的优缺点，讨论了各类储氢方式的最新研究现状和面临的关键挑战，并对未来储氢技术的优化和发展趋势进行了展望。可以发现，为了提高储氢量，研究人员都将重心放在开发具有成本效益、提高能量密度的储氢技术上。其中，高压气态储氢应着力开发低成本、高性能的碳纤维复合材料，降低Ⅳ型瓶的成本；低温液态储氢应把研究重点放在降低液压成本以及寻求廉价易得的保温材料上；对于有机液态储氢来说，寻求高效催化剂可以大幅度提高其储氢能力；固体材料储氢应着力研发高效催化剂，寻求可以提高氢气与材料相互作用力的途径。政府、企业及科研院应大力推进储氢技术的研究，加速氢能产业发展，早日实现碳中和目标。

水蒸气广泛存在于空气和工业气体中，收集利用或去除水蒸气都需要利用高吸水储水的吸附剂。金属有机框架材料（metal-organic frameworks，MOFs）作为一种具有高孔隙率、高比表面积的新型多孔材料，同时具备网状结构和孔径可控调节的特性，被广泛应用于吸附、分离、催化、过滤等多个领域。将MOFs应用于水吸附领域不仅要求MOFs具备较高的水稳定性，还需要具备亲水和吸附-脱附循环能力。本文综述了水稳定性MOFs的基本组成，基于皮尔森软硬酸碱理论的设计原则，水吸附行为的影响因素以及空气集水、气体除湿等应用领域的进展，以饱和吸湿量为参考罗列了13种水吸附MOFs及其衍生物的物理参数。最后总结了水吸附MOFs在合成机理、批量制备和应用领域存在的问题，并对应提出了解决思路，期望为MOFs在水吸附应用的研究方向提供有价值的参考。

发展现代煤化工产业对保障国家能源安全、支撑国民经济发展和拓宽石化原料渠道有着重要战略意义。本文简要介绍了现代煤化工产业发展所取得的成绩与存在的问题，从原料特性、工艺技术及产品特性、成本竞争力、项目布局和规模、水耗、能耗、“三废”排放等方面系统分析了现代煤化工产业的竞争优势与劣势，指出与炼油和石化产业相比，现阶段现代煤化工产业仍以单项技术示范为主，多数产品存在交叉和重叠，且同类产品的水耗、能耗、碳排放更高，但在生产特种燃料、高碳低氢化学品、高碳高氧化学品等更符合煤炭原料组成结构和煤化学反应特性产品方面具有市场竞争力和发展潜力。在“双碳”目标下，现代煤化工产业应加快从“替代石化产品”的高碳排放产业向“发挥煤炭原料特性”的绿色低碳产业转型升级，构建具有比较优势的高端化差异化产品体系，坚持清洁低碳化生产，推进与清洁低碳能源、石油化工等多产业的耦合协同，打造具有竞争力的“煤、油、化、新材料、新能源”一体化基地，推动现代煤化工产业高质量可持续发展。

质子交换膜水电解（PEMWE）制氢具有可适用于风能太阳能等可再生能源的间歇性和波动性、能量转换效率高、启动快速、占地小等优点，成为目前绿氢制取重点关注的技术。膜电极作为水电解制氢关键核心部件，对于水电解制氢的性能、效率和寿命至关重要，并随着量产规模的扩大在系统成本中的占比越来越高。发展高性能、低成本和高耐久性的膜电极对于绿氢的低成本大规模制取具有重要意义。本文综述了近年来质子交换膜电解水制氢膜电极中质子交换膜、催化层、多孔传输层等关键材料部件以及膜电极制备技术的研究进展和成果，并进行了简要评述。从膜电极设计和开发的角度系统地梳理了如何提高电解制氢性能、降低水电解制氢膜电极成本等方面的进展。最后，就未来膜电极研发的方向提出了建议。

氢具有化学品、专属燃料和二次能源三种特性，在中国能源革命进程中，政府将以CO₂减排为抓手促进 光伏风电的发展。随光伏风电成本的降低，绿氢从化学品定位转向专属燃料和二次能源属性。文中指出：中国 30·60双碳目标将引领再电气化，重构钢铁、炼化、煤化工、油气田、汽车、煤电和水泥产业；西部地区通过光伏原位电解水及绿色气体岛来实现氢的能源转型；东部地区绿氢有可能成为拉动乡村振兴的载体工具和低碳城市创建的重要抓手。文章提出：超前布局、强化创新、持续突破氢能关键核心技术、长期坚持技术迭代和产业示范，是氢能实现产业化发展的根本途径。

以分子筛为活性组分制成的催化剂广泛应用于石油化工领域。设计开发高效能的分子筛催化剂来实现化学反应过程高效化，可为化工企业节能降耗和降本增效提供技术支撑。种类繁多的催化反应对分子筛提出了不同的需求，本文从四个方面综述了开发高效分子筛的技术进展，包括硅铝分子筛酸性活性中心调变和钛硅分子筛Ti活性中心构建的活性中心修饰方案、微孔分子筛内部造介孔和介孔SiO₂包覆分子筛的孔道结构调变方案、制备纳米级颗粒和控制择向性生长的晶体形貌控制方案、创制新结构分子筛的拓扑结构创新方案，探讨了分子筛催化剂的未来发展方向，指出我国仍需在该领域持续加强技术创新，尤其是原始创新，做到产学研深度结合，将先进技术转化为可实际操作的方案，最终服务于生产装置、实现工业应用是提高石油化工技术进步的重点工作。

大规模储能与电动汽车市场的发展壮大对锂离子电池的需求水涨船高，由此产生的废旧锂离子电池数量也即将迎来爆发式增长。废旧锂离子电池正极材料蕴含丰富的锂、钴、镍、锰等有价金属元素，回收经济价值高，环境效益显著。低共熔溶剂（DESs）作为一种绿色溶剂，在废旧锂离子电池有价金属元素回收方面显示出巨大的潜力。本文在简要介绍DESs性质及应用的基础上，系统综述了DESs在废旧锂离子电池正极材料回收链中的研究现状，主要包括正极材料的分离、活性物质的浸出以及有价金属的提取，着重介绍了现阶段回收的方法及工艺流程，比较了不同DESs浸出正极活性物质的优缺点，探讨了当前DESs在废旧锂离子电池回收中的共性问题，并展望了未来DESs回收锂离子电池的发展方向。

单原子催化剂（SACs）是一种将金属以原子态负载于载体上的新型材料，具有原子利用率高、催化活性强和易回收等优点，使其在催化降解有机污染物方面备受关注。本文介绍了SACs的催化影响因素，总结了SACs催化降解有机污染物在环境领域中的应用。此外，着重综述了不同过渡金属（Fe、Co、Mn、Cu等）单原子催化剂在基于双氧水或过硫酸盐的高级氧化技术中的催化机理，单原子金属（M）一般与N键合形成活性位点M—N _x，活化氧化剂生成自由基或单线态氧，高效降解有机污染物。最后，提出未来SACs在催化降解有机污染物的研究方向是合成金属负载量高、稳定性高、pH适用范围更广的SACs，以及根据SACs的结构-性能关系和催化机理，对目标污染物设计特定催化剂。

中国系统工程学会过程系统工程专业委员会至今已成立了30年，本文是一篇纪念文章，全文分为四个部分。首先就过程系统工程（process systems engineering, PSE）作为一个学科在中国的缘起做一个简要回顾；其次，介绍了30年来PSE的发展贡献和问题，简要回顾30年来（特别是近10年来）PSE领域的重要成果及其对于过程工业的贡献，并对当前工作中存在的问题提出一些看法；再次，介绍了PSE面临的挑战和机遇，主要从全球和我国角度简要评述今后发展面临的问题，针对发展形势的要求，进一步指出了PSE学科将会有哪一些发挥作用的机会；最后展望未来，主要是对PSE今后工作提出了一些建议。

固液混合技术是广泛应用于工农业生产中固体分散、溶解和浸出、结晶和沉淀、固体催化反应以及粉剂农药混合等领域的一种重要操作技术。固液两相混合的均匀性对产品的生产或应用有着重要的影响。因此本文综述了固液两相混合技术的研究现状。首先介绍了固体颗粒在液相中的分散机理，讨论了常见的两大类固液两相混合方法，即化学分散法与物理分散法。其中化学分散法包括添加表面活性剂与偶联剂以及进行电化学改性；物理分散法包括使用搅拌釜、撞击流混合器、射流混合器、静态混合器、动态混合器进行的机械混合以及超声分散和通过静电分散进行的预分散。同时介绍了部分具有代表性的固液两相分散混合均匀性的检测方法，如探针、图像分析处理、超声衰减、动态光散射、电阻层析成像等。最后在分析现有问题的基础上对固液两相混合技术未来在多元化、智能化方向上的发展进行了展望。

针对CO₂排放这一全球性问题，我国明确2030年碳达峰、2060年碳中和的战略目标。发展高效CO₂化学转化技术是推进该战略目标实现的关键。通过CO₂化学利用技术可将廉价无用的温室效应气体转化为具有极高经济价值的重要化工产品，但目前仅有少数技术可以实现工业化应用。在此背景下，本文从CO₂利用技术的转化方式出发，阐述了各技术的基本原理，总结了国内外相关团队在CO₂化学利用技术基础与应用研究中的进展（包括CO₂加氢技术、CO₂甲烷重整、CO₂酯化反应、CO₂矿化利用），指出了目前CO₂化学利用技术研究所面临的挑战。最后，本文展望了各种CO₂化学利用技术的发展方向，并提出了发展建议。

铋系半导体材料具有特殊的层状结构以及合适的带隙，具有良好的可见光响应能力以及稳定的光化学特性，作为一类新型的环境友好型光催化剂在环境修复与解决能源危机等领域受到广泛关注，已成为近年来的研究热点。然而，铋系半导体光催化剂距离实际大规模应用仍存在一些亟需解决的问题，如光生载流子复合率高、对可见光谱的响应范围有限、光催化活性较差、还原能力较弱等。本文首先介绍了铋系半导体材料的典型特征、制备方法与反应机理，在此基础上着重阐述了铋系半导体光催化在形貌调控、构建异质结、离子掺杂、碳质材料掺杂、贵金属沉积、染料敏化等改性手段的研究进展以及在降解水体污染物、杀菌消毒、空气净化、制氢、还原CO₂、有机合成等领域的应用成果。最后对铋系半导体光催化剂的未来前景做出展望，指出其未来的研究方向应致力于从多手段耦合改性、拓展其应用领域以及深入探究反应机理等方面开展。

工业发展带来了经济效益的同时，伴随着化石燃料的日益枯竭和CO₂的大量排放，加剧了温室效应，出现了全球变暖的问题。我国在倡导节能减排的同时，大力发展CO₂固定技术，将大气中丰富的CO₂转化为可以供人们利用的化工原料、燃料甚至更高附加值产品，不仅能够保护环境，同时还可提高经济效益。当前全球可再生能源规模的不断扩大缓解了传统能源消耗的压力，同时可再生能源可以为固定CO₂提供可持续的、清洁的驱动能量，并且随着分子生物学的发展，生物法固碳技术越发成熟，同时较其他固定CO₂方法而言，生物法固碳具有条件温和、选择性高、产品多样等优势，因此利用可再生能源耦合生物催化进行CO₂的固定逐渐成为了这一领域的研究重点。本文总结了近年来生物催化与电化学、光化学反应耦合固定CO₂的研究，包括光、电催化与酶催化偶联以及光、电催化与全细胞催化偶联对CO₂的利用，简述了其耦合催化原理与研究进展，并总结了目前研究需要突破的关键技术及提高CO₂催化转化效率的方法。

氢作为一种清洁能源，越来越受到人们的重视，氢能利用技术的需求日益迫切。氢能的利用关键挑战在于氢气的储运，促进剂作用下氢气水合物可使氢气在相对温和的温压条件下安全、长期地储存，为储氢提供了一种选择。水合物储氢因其安全环保的特性具有巨大的工业化应用潜力，其目前工业化应用的两个关键问题即为储氢密度与储氢速率。本文首先回顾了氢气水合物的研究历程，阐述了几种常见氢气水合物的相平衡数据，然后归纳了不同晶型氢气水合物的储氢密度，最后总结了物理方法强化与化学方法强化对水合物储氢速率的影响，通过对近年来水合物储氢评估与总结，提出了当前水合物储氢存在的问题与未来研究方向，以期为水合物储气的工业化应用和氢气水合物的研究提供参考。

氢的廉价制取、安全储运以及高效应用是目前氢能研究领域的重点，而安全、高效的氢储运是实现氢能规模化应用的技术关键，因此高容量固态储氢材料的研发具有重要的学术意义和应用价值。固体材料储氢因储氢密度大、安全系数高而成为最有前景的储氢技术，得到了研究者们的广泛关注。本文针对目前国内外固体储氢材料研究现状，论述了几种固体储氢材料的研究进展，包括物理吸附类储氢材料、金属基储氢材料、配位氢化物和水合物储氢材料。重点评述了固态储氢材料中最具发展潜力的镁基储氢材料，并阐述了合金化、纳米化、添加催化剂以及复合轻金属配位氢化物等几种改性方法对镁基储氢材料储氢机理、微观结构、热力学性能、动力学性能的影响。制氢-储氢-用氢一体集成化设计应是固态储氢尤其是镁基储氢产业化应用发展道路，而镁基固态储运氢技术的发展，将可能实现氢气安全高效及大规模储运。

结合目前废旧轮胎资源化处理现状及研究成果，本文对热解机理、热解技术进行分析、对比，着重介绍了热解温度、升温速率、物料粒径、催化剂等工艺参数对热解产物产率的影响，分析表明Coast-Redfern积分法所得动力学模型较准确，平均反应活化能为129.5kJ/mol；现有的研究表明，热解温度对产物产率影响最大，气相产物与液相产物产率随温度升高而增加，其中液相产物产率相对较高的热解温度在500~550℃范围内，固相产物品质较高的热解温度在500~650℃范围内。其次对其固、液、气三相产物特性及应用和污染物（S、PAHs）的分布与控制方法做了归纳总结，为废旧轮胎热解技术向工业化发展提供技术依据。

氨是基本有机化学工业及化肥生产的主要原料。工业上利用哈伯法合成氨，该工艺不仅耗能大且转化率仅有10%~15%。相比传统合成氨工艺，电化学合成氨有着清洁环保、反应条件温和等优点。本文综述了氮气、硝酸盐及一氧化氮作为氮源时电化学合成氨的特点与优势，并依据不同氮源的特点，剖析了电化学合成氨的反应机制。文中针对不同的氮源，分析总结了多种氢源方案与氢化机理，系统地概述了反应催化剂的研究进展。分别讨论了氮气在水中溶解度较差、硝酸盐在反应过程中元素价态跨度大而生成诸多中间产物、氮氧化物体系不稳定、电解体系中存在析氢竞争反应等问题，提出了通过改变氢源的组成或结构抑制析氢反应、开发新型高活性位点及氧空位的催化剂体系强化反应选择性、研制非水电解质体系提高反应速率及合成效率等解决思路。

胺类化合物是一类重要的化工原料和中间体，在农药、医药、染料、高分子聚合物等领域有着广泛的应用。通过羰基化合物（醛或酮类）的还原胺化来制备胺类化合物是当前的研究热点。研究表明，贵金属基和非贵金属基的多相和均相催化剂均能够高效催化醛或酮类的还原胺化反应。本文对近年来羰基化合物直接还原胺化（或一锅法）合成伯胺的研究现状进行了综述，包括还原胺化反应、催化剂、反应条件、底物适用范围和催化作用机制等，其中重点阐述了直接还原胺化催化剂的研究进展。文章指出：通常多相催化剂具有活性高以及可重复使用等优点，而均相催化剂的优势在于催化效率高，伯胺选择性高；另一方面，以Pd、Rh、Ru等为代表的贵金属催化剂催化性能优异，但价格昂贵，因此可采用Co、Ni等性能同样优异但价格相对低廉的非贵金属催化剂以降低成本。文中提出，催化效率高、反应条件温和、普适性高的羰基化合物还原胺化催化剂应成为未来重点研究方向。

伴随能源革命与电氢时代的来临，氨合成的原料与技术也在不断更替。文章指出：在氢能产业重构的大背景下，由于中国的电解水制氢合成氨不易受产能、配额、原料及资源的限制，将有望成为电解水制氢及利用最大的产业链。氨合成也将从传统化石原料制氢向电解水制氢合成氨过渡。文章提出：由绿电电解水合成的氨除用于生产化肥外，有望替代重油用于船舶燃料，也可做储能调峰用于煤电厂代煤减碳生产尿素。氨合成的应用场景也将从传统化石原料合成氨尿素工厂转向光伏风电厂制氢生产氨，从而利用煤电厂烟气回收二氧化碳与氨生产可再生尿素。油气田电解水制氢生产氨，可实现地上电-氢-氨、地下油气的耦合联产。伴随光伏风电制氢与氨合成技术的变革与进展，势必将带来如氨运输、电解水副产氧消纳、氨合成副产蒸汽消纳等新挑战。

合成气直接催化转化制乙烯、丙烯等低碳烯烃因具有原料来源广泛、流程较短等优点，成为目前合成气催化转化和烯烃制备技术的一个重要发展方向。本文首先介绍了合成气经费托合成直接制备低碳烯烃的路线（FTO），简单概括了铁基和钴基催化剂的研究进展以及催化反应机理。随后重点综述了近年来提出并发展的基于双功能催化体系的合成气直接制低碳烯烃路线（STO），详细阐述了金属氧化物的组成、配比等以及分子筛的酸性、孔道等性质对反应性能的影响，同时讨论了双功能催化体系以乙烯酮或甲醇/二甲醚为关键中间体的催化反应机理。最后对双功能催化体系的研究方向和挑战进行了展望。

现代流态化技术始于20世纪40年代其在石油催化裂化工艺的成功应用，迄今已有近80年的发展历史。在中国，流态化技术在经历了艰难的初期发展阶段后，随着改革开放和科技复兴才开始深入系统的基础及其工业应用的研究，进入到快速发展的高潮期和稳定发展期。本文在回顾了世界流态化研究的起源与进展后，概述了流态化技术在中国数十年的发展历程。按照流态化技术在中国发展的三阶段，依据本文作者的亲历和认知，回顾了中国学者多年来对世界和中国流态化理论和技术发展所做的重要贡献，特别是在产业化技术方面取得的成果。最后，展望了流态化技术未来的研究和技术发展方向。

一碳化合物（包括CO₂、CO、甲烷、甲醇、甲酸等）来源广泛，价格低廉，并且有望通过光催化、电催化等实现绿色、可持续生产，被认为是下一代生物制造的理想原料。自然界中广泛存在多种能够天然利用一碳化合物的微生物，对这些微生物开展研究，并进行改造和利用，使其以一碳资源为原料合成能源和化学品，对于降低对传统化石资源的依赖，实现绿色、可持续发展具有重要意义。本文主要概述各种一碳化合物的原料来源，包括传统化石资源和可再生原料、一碳化合物微生物利用途径以及各种一碳利用微生物及其改造合成燃料和化学品的相关研究进展，并对近年来构建合成型一碳转化体系的相关研究进行总结，最后分析了一碳化合物生物转化面临的挑战并对未来研究方向进行展望。

生物质不仅储量丰富、分布广泛且可再生，是一种亟待高值化利用的资源。将其炭化后制备的生物炭具有良好的理化性质，常被用于吸附污染物、制作电极材料。但与活性炭相比，生物炭存在孔隙结构欠发达、表面官能团种类和数量稀少等问题，其应用受到了很大限制。通过对生物炭进行N元素掺杂改性制成N掺杂生物炭（NBC）可丰富生物炭孔隙结构和表面活性位点，提高吸附、导电和催化性能。本文综述了国内外近几年来关于NBC的制备/改性方法（热解法、活化法、水热法、模板法和后处理法等）及其优点和局限性，梳理了各方法得到的NBC的形貌结构及表面化学特征，概括了氮掺杂对NBC的催化、吸附、电化学性能的影响及NBC在各领域的应用。以“制备-结构-性能及应用”相结合的思路，从NBC的应用角度逆向出发，思考如何通过探究N掺杂机理和优化制备方法，来充分发挥NBC在各领域中的应用价值，并对今后该领域的研究发展提出了展望。

聚丙烯醇的生产过程会产生乙酸甲酯-甲醇-乙酸乙酯共沸混合物，如果不及时处理，必然会造成环境污染和资源浪费。本文采用变压精馏的方式，针对乙酸甲酯-甲醇-乙酸乙酯体系设计了两种产品顺序不同的变压精馏分离序列，并采用遗传算法以年度总费用最小为目标，对两种分离序列进行优化设计以获得最优的设计参数。优化结果表明，两种变压精馏分离方案的设备投资费用分别为5.6×10⁵ USD/a和5.7×10⁵ USD/a，能耗费用分别为8.8×10⁵USD/a和1.0×10⁶USD/a。此外，对具有经济优势的变压精馏分离方案进行了控制结构的构建，使该过程在面对进料流量扰动和进料组分扰动时仍能维持稳定，稳定之后的三种产品纯度仍能维持在设定值附近。

层状双金属氢氧化物（LDH）是磷酸盐去除的良好吸附剂，具有表面易改性、电荷可调、层间距可控、吸附能力强和吸附速度快的特点，能够有效解决水体富营养化问题。本文从LDH除磷性能的优化出发，综述了LDH的结构特征、除磷机理、制备方法、剥离方法的前沿理论和应用案例；基于目前LDH用作磷酸盐吸附剂面临着易团聚、胶体溶液不稳定、性能受控于pH以及难回收等问题，分析了磁性LDH、生物炭/LDH、GO(rGO)/LDH等复合材料的复合方法和性能改进方案，指出了LDH复合改性和LDH膜材料的研究新趋势，以及主要研究重点与热点。希望本文能够为LDH在水处理领域的研究提供新思路，为深入优化LDH吸附和膜分离性能提供理论支持和方向引导。

技术标准在技术进步、国际贸易中具有重要作用。全景式梳理、比较氢能技术标准化体系发展与现状，对于促进技术进步、规范国际贸易至关重要。本文综述了ISO/IEC、美国、日本和中国等5个主体氢能技术标准化体系：介绍了上述5个主体的氢能标准化机构，详细梳理了ISO/IEC氢能国际标准与美日中氢能国家标准/行业标准的层级结构比例，并按标准具体内容将其归类到8个技术类别中，分析了各主体在8个技术类别中的分布与特征。文中指出相比于美国和日本，中国氢能技术标准化体系存在行业标准数量较少、氢能产业联盟在行业标准制定中主导性弱和部分技术类别覆盖度低的不足。针对上述不足，文章对中国氢能技术标准体系提出两条发展建议：增加行业标准数量，以发挥其对标准体系补充、完善的作用，为此需赋予中国氢能产业联盟制定行业标准的权限；优化中国氢能技术标准分布，提高氢储运与加注以及氢能应用等技术类别的覆盖度，保障氢能产业从定点示范运营到城市群大规模推广的顺利升级。