面对全球气候变化的严峻形势，航运业的绿色转型迫在眉睫。绿色甲醇和绿氨作为两种新型的船用燃料，在航运业脱碳进程中扮演着越来越重要的角色。本文从绿色甲醇和绿氨的产能、市场需求、生产技术、产业布局等多个维度，分析了绿色甲醇和绿氨在推动航运领域绿色低碳转型发展方面的潜力。文中提出：绿色甲醇因其成熟的发动机技术使其更适合作为现阶段航运业的替代燃料，而绿氨的零碳属性使其成为航运业长期减排的理想选择。

频繁发生的石油泄漏事故严重污染水资源并破坏生态环境，处理含油污水需要耗费大量的时间、人力和物力，因此研究高效的油水分离吸附材料尤为重要。三聚氰胺海绵因具有高孔隙率、低密度和丰富的微孔结构等优点，展现出优异的吸附性能，同时具备良好的机械稳定性和化学稳定性，是一种理想的吸附材料。然而，由于其两亲性，既亲水又亲油，需对其进行疏水改性，制备成可进行油水分离的亲油疏水三聚氰胺海绵。本文综述了三聚氰胺海绵的疏水改性方法，总结了改性后海绵在油水分离性能方面的研究进展，不同的改性物质赋予海绵特殊功能，如光热转化性能、阻燃性能等。随着研究的深入，开发绿色环保、低成本且高效的疏水改性方法势在必行，同时构建多功能化改性海绵以适应不同应用场景，为解决油污染问题提供新的解决方案。

为增加聚集太阳光穿透深度，降低红外辐射散热损失，提出了一种由石英玻璃小球和氮化硅小球组成的梯度吸热颗粒堆积床太阳能吸热器（gradient-absorption-packed solar receiver，GSR）。采用颗粒尺度方法，建立了聚集太阳光辐射加热作用下GSR的高温耦合传热模型。结合实验测量验证，对GSR的高温吸热规律进行研究分析。结果表明，对单一吸热颗粒堆积床太阳能吸热器（single-absorption-packed solar receiver，SSR），颗粒直径越小，热效率越高，但是吸热量与压降之比的综合效率越低。对粒径比为5的GSR，在低质量流量范围（质量流量小于7.5g/s），二层石英玻璃小球的GSR热效率最高，而在高质量流量范围（质量流量大于7.5g/s），一层石英玻璃小球的GSR热效率最高。在相同粒径比和流量条件下，GSR的聚集太阳光穿透深度大，热效率和综合效率均高于SSR，且温度越高，增幅越大，说明GSR尤其适合高温吸热，具有重要的应用潜力。

在反渗透海水淡化技术中，能量回收装置是必不可少的设备，但目前对于自驱型旋转式能量回收装置的设计、启动以及运行特性等方面的研究报道较少。本文首先对转子启动过程中的转速变化进行了理论推导，基于能量守恒定律建立了进口流速与转子转速之间的关系式。对装置内部流场进行了三维数值模拟，发现转子稳定时的转速随进口流速增大而升高；导流槽倾角在20°~35°时转速随倾角减小而升高，但是当倾角减小至15°~20°时，转子转速呈小幅降低的趋势。分析了转子扭矩在启动过程中的变化特征，结果显示扭矩在初始状态下为最大值，随后不断减小至归零后呈现振荡特征。定义转子转速稳定时间为转子启动时间，其随进口流速增大而减小。当导流槽倾角达到17°~23°时，转子会达到较高的转速以及较短的转子启动时间。

研究了瞬时降压所造成的体相纳米气泡对二氧化碳水合物的生成速率及诱导期的影响。在瞬时压力扰动对水合物生成诱导期影响实验中发现瞬时降压能够有效缩短甚至消除水合物生成的诱导期，但瞬时降压并不影响二氧化碳水合物的相平衡特性。进一步通过NanoSight纳米微粒分析仪观测发现，系统瞬时降压过程使得体相中生成了高浓度纳米气泡。纳米气泡较大的比表面特性增大了气液接触面积，通过热力学计算证实其高密度特性显著增大了水合物成核驱动力。实验现象表明，通过控制压力扰动可以控制CO₂水合物的成核速率。研究结果在海洋废弃矿藏碳捕集、利用与封存（carbon capture,utilization and storage，CCUS）项目中有实际的工程指导意义。

提出了一种结合雾化、发泡与填料的多流态CO₂吸收塔，通过使用表面活性剂AEO-9改性单乙醇胺（MEA）溶液，显著提升了CO₂的脱除效率。实验结果表明，AEO-9的引入使MEA的表面张力降低了约49.5%，有效促进了发泡现象，进而使CO₂脱除效率最高提升了31.8%。AEO-9对贫液黏度影响较小，但富液黏度增加了约37.5%，抑制了反应后期的发泡稳定性。并且¹³C NMR与FTIR表征证实，CO₂吸收产物对溶液物理化学性质没有显著影响。此外，正交试验与极差分析结果表明，液体流量和MEA浓度是影响CO₂脱除效率的关键因素，最佳操作条件为气体流量60L/min、液体流量500mL/min、CO₂体积分数8%、MEA质量分数30%。在此条件下，CO₂脱除效率提高48.42%以上，总吸收速率达1.198kmol/(m³·h)。该研究为多流态CO₂吸收塔的设计优化和工业应用提供了重要指导。

双氟磺酰亚胺盐（MFSI）是一种重要的含氟化合物，其作为电解质盐在锂离子电池和钠离子电池的电解液中展现出优异的综合电化学性能。近年来，随着新能源行业的快速发展，MFSI的合成受到了学术界和新能源企业的广泛关注。本文重点介绍了MFSI在电池领域的应用，详细探讨了其合成工艺和提纯方法，并简要介绍了双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）的制备装置和规模化生产情况。在此基础上，进一步分析了MFSI合成技术中仍然存在的问题，提出对MFSI氟化过程机制进行研究以及开发安全高效的催化氟化工艺将是未来的主要发展方向。本文旨在为MFSI合成技术的优化与升级提供参考，从而推动高性能锂电池和钠电池的产业化进程。

锂离子电池凭借其高能量密度、长循环寿命和显著的环境友好特性，广泛应用于各类创新技术与绿色能源解决方案之中。然而，锂离子电池热失控所带来的安全问题是阻碍其大规模应用的主要原因。通过探究和分析电池热失控的产气特性能够为电池热失控的风险评估以及早期预警提供有效指导。本文首先介绍了锂离子电池热失控过程的产气机理及气体检测方法，随后综述了近年来关于锂离子电池在不同滥用情况（热滥用、电滥用和机械滥用）下发生热失控的产气特性研究新进展，重点讨论了不同电极材料、荷电状态、能量密度、电池形状及环境条件对电池热失控产气关键参数包括产气时间、产气总量、气体组成、气体温度、气体毒性和气体燃爆风险的影响。最后，对锂离子电池的热失控产气特性、气体检测方法、电池结构设计以及安全预警等方面的未来研究方向进行了展望。

在水中添加润湿剂是提高煤层注水润湿效果的有效方法。以不同变质程度煤样为研究对象，采用宏观实验、介观实验以及微观分子动力学模拟相结合的方法，探讨复合表面活性剂对不同煤种润湿性的影响。首先，利用表面张力和接触角实验从宏观角度评估不同复配比例表面活性剂对三种煤样润湿性的作用，确定最佳复配方法。结果表明，月桂醇聚醚硫酸酯钠（SLES）与脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9）以质量比为3∶2复配时润湿效果最佳。其次，利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱等介观实验进一步研究复合表面活性剂对不同煤样的润湿性和吸附能力。结果表明，复合溶液处理后，煤表面会形成团聚的大块煤颗粒，煤颗粒间的裂缝有利于水溶液渗透润湿煤层。同时，煤分子中疏水基团总含量显著降低，亲水性官能团的含量明显增加，煤颗粒之间聚集能力增强，有利于粉尘沉降。最后，从微观分子模拟的角度分析了复合表面活性剂对不同体系的润湿协同机理。结果表明，复合表面活性剂分子能很好地吸附在煤分子表面，促进大量水分子向煤表面移动，提高煤与水界面的作用能，增强煤表面水分子层的厚度，增加水分子的扩散系数。研究结果对改善煤的润湿性具有重要意义。

针对全水系热再生电池目前存在电极反应界面受限和传输阻力大等问题，本文利用壳聚糖制备分级孔电极来进一步提升电池性能，研究了氨浓度、壳聚糖与氢氧化钾比例的影响。结果表明，壳聚糖衍生碳电极具有丰富分级孔结构、高比表面积和亲水性，其获得的电池最大性能比传统采用碳毡的电池高23%，且其电池性能随着氨浓度和壳聚糖与氢氧化钾比例升高先增加后降低，存在最佳的氨浓度（5mol/L）和壳聚糖与氢氧化钾比例（5/8），获得最大功率密度为531W/m²。

为研究同轴套管式地埋管换热器管群（DBHEs）的不同布置形式及井管间距对管群取热性能的影响规律，在总埋管长度相等的条件下，针对等深布置和非等深布置情况，使用COMSOL Multiphysics 6.2进行数值模拟，分别对比分析了井管交叉线形排列、井管矩形排列和井管圆形排列3种井管排列方式的管群运行20年后的取热效果。结果表明：无论是等深布置还是非等深布置，DBHE的不同井管布置形式对地埋管取热性能的影响存在一定差异。交叉线形排列时各地埋管出口水温和取热功率衰减最小，其次为矩形排列，圆形排列方式衰减最大。根据“冷堆积”区域范围有针对性地移除部分井管，在等深布置和非等深布置情况下均可有效提升管群的取热能力。与等深布置相比，改进平面布置后的非等深布置，矩形排列取热量提升率可达24.59%，交叉线形排列提升率可达24.36%，而圆形排列仅为13.04%。本文研究结果对于管群设计具有一定的理论指导意义。

了解冷启动过程中多孔电极结构内的冰融化过程有助于提高燃料电池的冷启动能力。为了揭示气体扩散层（gas diffusion layer，GDL）孔隙分布对于冷启动过程中冰融化的影响，基于数值随机重构的方法，通过调控各分层的孔隙率获得具有沿厚度方向上不同孔隙率分布（线性梯度、折线分布及不同商业类型分布）的GDL结构。发展基于总焓模型的三维孔隙尺度模型数值探究了不同孔隙率分布对于冰融化过程的影响。结果显示：在融化过程中，采用孔隙率沿厚度递增的孔隙分布有助于加快内部冰融化及温度上升；对于折线分布，采用较低的孔隙波动范围（如0.85~0.65）比更高的孔隙范围（0.95~0.55）更易使冰融化；对于商业所使用的GDL，其在实际加工制造中所造成的底端高孔隙率分层的存在不利于冰融化，在TGH060结构内孔隙率分布最不均匀，冷启动性能最差。这项工作促进了对GDL孔隙分布影响冷启动性能的理解，有助于优化GDL及电池的设计。

臭氧催化氧化工艺具有环境友好和矿化效率高等优点，已被广泛应用于水处理过程。催化剂是决定工艺稳定性和高效性的关键因素之一。在众多催化剂中，由于非均相铁基催化剂来源广泛、催化性能强、廉价无毒等特点受到广泛关注，全面考察其制备过程、种类、催化效果和反应机理等将对进一步改善废水处理效果和推动技术进步具有重要意义。本文介绍了包括沉淀法、水热合成法、浸渍煅烧法等铁基催化剂常用的制备方法，讨论了不同种类铁基催化剂的催化效果。此外，阐述了活性位点、反应物浓度、传质效果等主要参数对铁基催化剂催化臭氧化降解有机污染物的效果，并从臭氧化作用、活性氧作用、催化活性组分作用等方面探讨了铁基催化剂的催化机理。从失活原因和再生方法等角度分析了铁基催化剂的稳定性，并提出了基于水质成分与铁基催化剂制备方法的内在联系、环境影响和反应机理等量化分析作为未来潜在的研究方向。

蛋壳型催化剂不仅能节省金属的用量，还能提高特定反应（如扩散受限反应和不可逆串联反应）活性或选择性，有利于移除反应中多余的热量。为了更好地研究开发蛋壳型催化剂，对以往研究进展的归纳和总结具有重要意义。本文归纳了蛋壳型催化剂的制备方法和影响因素，系统地汇总了涉及蛋壳型催化剂的一系列反应和催化性能，包括费-托合成反应、加氢反应（选择加氢、加氢脱硫）、制氢反应（氨分解、甲烷蒸汽重整、甲醇重整）、乙烯气相法制醋酸乙烯反应、草酸二甲酯合成反应、甲烷部分氧化反应、双氧水分解反应等。概述了与蛋壳型催化剂相关的模型研究进展。提出应该从实用载体的设计和制备出发，尤其是百微米级载体，建立各种多孔载体中金属前体的吸附模型，开发金属前体的新型负载方法，提高金属组分的分散度，有效控制壳层厚度，以满足各种反应对蛋壳型催化剂的需求。

硫化钼（MoS₂）基催化剂在加氢脱硫（HDS）反应中具有重要的应用价值，特别是在满足日益严格的环境法规要求方面。随着环境立法的趋严，尤其是在汽车排放标准的提升和超低硫燃料需求增长的背景下，开发高效的HDS催化剂成为石油精炼行业面临的关键挑战。MoS₂基催化剂因其出色的催化性能、较高的抗毒性和较低的成本，成为研究的热点。本文综述了MoS₂催化剂的设计理念、反应机制及其在HDS反应中的应用，并探讨了催化剂性能优化的策略，分析了MoS₂的活性位点及其在HDS反应中的反应机制。讨论了MoS₂基催化剂在HDS反应中的应用现状及未来发展方向，其中重点介绍了非负载型催化剂的开发及其在HDS反应中的应用。最后，指出了催化剂活性位点的识别、反应机理的研究、催化剂寿命延长和成本降低的挑战与机遇，强调了开发接近工业反应条件下的原位表征的必要性。

氨气是公认的储存和运输氢气的最佳载体之一。目前铁基催化剂由于原料来源广泛，成本更低，稳定性更好，受到越来越多的关注。因此，有必要开发新材料和新的催化剂制备方法，帮助铁基催化剂实现高效的氨分解。本文首先采用溶胶凝胶法制备了Mg∶Fe=1∶2的复合金属氧化物（MFO），XRD结果显示其符合MgFe₂O₄尖晶石结构，该结构可避免Fe₂O₃的团簇，提高了Fe的抗烧结潜力，促进了铁物种活性位点的分散。氨分解活性测试结果证明MFO催化剂具有优异的高温氨分解活性，在600℃时，转化率达到85%。同时具备高温稳定性，经过24h后活性没有下降。为了进一步提高其低温氨分解活性，采用浸渍法负载了一定比例的钴和镍。XRD、TPR、TPD等表征结果证明由于Co(Ni)-Fe双组分的协同作用，可以有效提高MFO催化剂的低温活性。其中，所制备的10Co-MFO催化剂，具有最好的催化活性，在9000mL/(g·h)、600℃下，氨转化率为92%，产氢量为545mmol/(g·h)，在连续反应24h内转化率保持稳定。

通过共沉淀法制备了Sr、Na改性的ZnZrO _x 金属氧化物，考察了Sr和Na助剂的引入对ZnZrO _x /SAPO-34催化剂在合成气制低碳烯烃反应中性能的影响。采用XRD、BET、SEM、XPS和Py-FTIR等表征手段，系统研究了Sr和Na助剂对ZnZrO _x 金属氧化物表面氧空位、酸性和还原性等影响规律。结果表明，Sr和Na提高了ZnZrO _x 氧化物表面氧空位浓度，并且通过Na-ZrO₂界面促进了金属氧化物表面有更多氧缺陷的形成，同时提高了其路易斯酸性，因此在合成气制低碳烯烃反应中，具有较高的CO转化率（21.4%）和低碳烯烃选择性（80.7%）。此外，Sr和Na改性ZnZrO _x 金属氧化物与SAPO-34分子筛混合比例及“亲密度”对CO转化率和低碳烯烃选择性都有重要影响，合适的质量比（1∶1）和较高的“亲密度”（粉末研磨混合）能够使两种活性位点的协同作用达到最佳，且具有较好的催化稳定性。

纳米银具有独特和优异的功能特性，在食品和医学等领域具有重要研究意义和应用价值。化学还原是纳米银合成常用的简便方法，但传统化学合成会对人体和环境造成危害。多糖含有丰富官能团，可通过吸附包埋和固定化作为纳米银优良的稳定剂，其还原性基团还可在碱性、微波、光照和改性的辅助条件下用于合成纳米银，能在纳米银绿色合成中发挥还原和稳定的双重作用。本文综述了多糖发挥还原和稳定作用的机制，以及合成过程中多糖链构象、分子量和浓度对纳米银性质的影响，总结了多糖基纳米银材料的应用效果和突出优势，同时讨论了材料的生产制备、稳定性和成本效益，展望了材料的原料获取、安全性和功能强化，以期为利用多糖绿色合成纳米银和调控其性质，促进纳米银材料的应用提供理论参考。

油基钻井液具有良好的抗温性、优异的抑制性、突出的润滑性以及对储层损害程度小的优点，但存在携岩能力和井眼清洁能力不足的问题，尤其在深井和复杂井况中更加突出。本文介绍了油基钻井液用流型调节剂的类型、结构、制备方法，简述了有机黏土类、合成聚合物类及有机/无机复合材料类流型调节剂的作用机理，分析了不同类型流型调节剂在改善油基钻井液流变性能、增强高温高压适应性以及提升携岩能力方面的研究进展。提出未来油基钻井液用流型调节剂的发展应重点提升其在高温高密度条件下的流变控制能力，在提高切力的同时基本不增加塑性黏度，同时注重材料的环保性能。此外，建议通过引入智能材料，开发出环境响应型流型调节剂，实现流变调控的智能化和精确化。

固态储氢技术是一种采用固态储氢材料来储存氢气的方式，具有储氢密度高、吸放氢压力温和及安全性高等优点。本文提出传统的固态储氢材料面临着活化难、吸放氢速率慢及循环稳定性差等显著问题，严重阻碍氢气的规模化应用。近年来，研究人员发现引入不同金属氧化物作为催化剂，可以显著改善固态储氢材料的活化、吸放氢及循环稳定等性能。文中综述了相关研究表明：通过调控金属氧化物催化剂的种类、添加量及分布状态，可有效改变固态储氢材料的表面结构，降低吸放氢活化能，进而提升储氢性能，但是金属氧化物对固态储氢材料的催化机理仍然缺乏明确的理论指导。因此，文中提出需要对金属氧化物催化剂不断地进行设计、优化及调控，筛选出对固态储氢材料具有优异催化性能的金属氧化物，最终实现金属氧化物催化剂在固态储氢材料领域的规模化应用。

机器学习凭借其高效性和准确性，正在革新传统模式的材料筛选和设计，极大地推动了材料科学的快速发展。本文综述了机器学习在材料筛选中的应用，探讨了其在不同材料体系中的策略和方法。首先，介绍了机器学习在材料科学中的一般工作流程；然后详细讨论了机器学习在电池材料、热电材料、催化材料以及合金材料等领域的应用案例，展示了机器学习如何加速材料的发现和优化过程。此外，本文还探讨了现阶段机器学习在材料领域应用中面临的一些挑战，指出目前材料领域数据的缺乏仍然是机器学习在材料领域应用的一大难题，以及一些新型的基于神经网络的模型无法适用于小型数据集且其缺乏直观的解释机制。未来随着高通量技术的不断进步，数据获取将更加高效，为机器学习在材料领域的应用提供更丰富的数据支持。与此同时，深度学习与迁移学习等技术的持续发展将大幅提升材料智能模型的泛化能力和预测精度，推动材料研发向智能化、精准化方向迈进。

室内空气质量对人体健康有着至关重要的影响，细颗粒物和甲醛是室内两种危害性较大的空气污染物。现有的室内空气净化系统多步整合技术存在气体阻力大、能耗较高、工艺流程复杂等问题。负载催化剂的多功能纳米纤维催化膜为室内颗粒物/甲醛污染物的协同去除提供了可能性。本文系统介绍了纳米纤维催化膜在室内颗粒物/甲醛协同净化应用方面的研究进展，首先介绍了室内空气净化技术的发展现状，随后总结了催化剂在静电纺丝纳米纤维膜上的负载方式，其中包括表面负载、内部填充和核壳结构等，最后重点综述了已发表的面向室内颗粒物/甲醛协同净化的纳米纤维催化膜，为纳米纤维催化膜的制备及其在室内多污染物协同净化方面的应用提供思路参考。

为解决CaCO₃结垢造成管线堵塞问题。基于“变被动结垢为主动定点结垢除垢”的思路，本文针对某油田采出水，综合动态剪切实验以及扫描电子显微镜、接触角、表面自由能和粗糙度测试，研究磁场与材料协同作用规律以及对碳酸钙晶体动态生长的影响机理。结果表明，有/无磁场作用下各材料对失钙率和碳酸钙结垢量的影响规律性一致。无磁场作用下，失钙率和结垢量排序为聚四氟乙烯（PTFE）>玻璃钢>镀锌铁>316不锈钢>H62黄铜>PVC；磁场作用下，失钙率排序为PTFE>玻璃钢>镀锌铁>316不锈钢>H62铜>PVC，结垢量排序为PTFE>镀锌铁>玻璃钢>316不锈钢>H62铜>PVC。磁场与材料耦合作用使结垢量降低、失钙率升高以及碳酸钙成核诱导期缩短。造成这种作用的原因是磁场作用下，材料表面接触角与粗糙度降低，表面自由能增大，促进文石型CaCO₃垢物形成。磁场作用下PTFE材料与磁场耦合作用最强，当磁场强度为4000Gs，结垢材料为PTFE时，结垢量和失钙率达到最高值分别为4.84g/m²和52%，诱导期由8min缩短到2min。在50min时，结垢量降低29%，失钙率升高12%。此外，随着时间延长，材料表面接触角逐渐减小，表面自由能和表面粗糙度逐渐增大，有利于污垢在材料表面继续附着。

在三水醋酸钠（SAT）中添加石墨烯是提高其热导率的常用手段，但复合相变材料的界面处通常会产生较大的界面热阻，探究界面热阻形成机理和消减方法是当前研究热点。本研究提出利用铜层降低SAT/石墨烯界面热阻方法，利用分子动力学建立复合材料模型，从热导率和热阻、径向分布函数（RDF）、均方位移（MSD）和扩散系数、声子态密度（PDOS）等方面分析复合材料的性质。计算结果表明，复合相变材料界面热阻的产生是由于低频声子占比减小，且声子分布更加紊乱，增加了声子散射；铜层能降低石墨烯/SAT复合材料声子的紊乱程度，从而减小界面热阻，增强材料导热性能。本研究可为实验分析提供理论支撑，对降低复合材料界面热阻、制备高导热复合材料有指导意义。

为解决氯铝酸离子液体催化制备萘沥青过程中，碱液处理法分离萘沥青与氯铝酸离子液体所面临的离子液体结构被破坏、产生大量废碱液等诸多弊端，采用二甲苯液液萃取法对萘聚合反应混合物中的萘沥青予以分离，并研究了其萃取分离规律。结果表明，分子量较小、芳香性较高的萘沥青组分被优先萃取出来；经过5次连续萃取后，萘聚合反应混合物中70%的萘沥青被萃出，仅需对少量夹带的氯铝酸离子液体予以碱洗及水洗等处理，即可使萘沥青的灰分值降低至0.0016%，且萃余相中的氯铝酸离子液体可重复使用。与传统碱液处理法相比，采用该方法所制备的萘沥青具有分子量较小且分布较集中、软化点较低的特点，以其为前体，可制备出各向异性组分含量高达99%的优质中间相沥青。

为改善乳液型聚丙烯酸酯压敏胶的剥离强度，从天然黏附系统角度，以丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸异辛酯（EHA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸（AA）、丙烯酸羟乙酯（HEA）为原料通过半连续乳液聚合制备了聚丙烯酸酯乳液压敏胶（PSA），并利用具有类似生物多酚的结构3,4-二羟基苯甲醛（DHBA）为改性功能单体进行接枝交联改性，合成了具有高剥离强度无残胶的聚丙烯酸酯乳液压敏胶（HPSA），详细探讨了DHBA、乳化剂、引发剂及HEA用量对HPSA黏结性能、黏度及剥离后残胶的影响。结果表明：当DHBA用量为4.0%（以软硬单体总质量计，下同）、乳化剂用量1.4%、引发剂用量0.5%以及HEA用量3.0%时，HPSA的综合性能最佳，180°剥离强度为8.27N/25mm，环形初黏力为5.75N，持黏时间>72h，且镜面板上无残胶，因而具有良好的应用前景。

润滑脂是轴承常用工业润滑剂之一，然而其在服役过程中的润滑效果受温升效应影响。为进一步系统研究温度对润滑脂润滑性能的影响，从润滑脂成膜角度探究高温热效应对其性能的影响规律，并结合流变学行为揭示变化机理。首先，在80℃、120℃、150℃的温度条件下分别进行4h、8h、24h的静态热处理模拟润滑脂承受高温热作用。其次，利用光弹流润滑油膜测量仪研究不同实验条件下的膜厚变化规律，采用最小油膜厚度评价成膜性能。最后，结合样品的流变学行为探究其变化机理。研究结果表明：高温热效应将会对润滑脂成膜性能产生影响，正常运转下的温度效应利于润滑脂的成膜，随着温度的升高，润滑脂的成膜性能将会被削弱，其原因在于高温热效应对润滑脂的结构体系产生影响，进而改变其成膜性能，润滑脂的皂纤维与基础油协同作用对润滑脂的成膜最为有利。研究结果为润滑脂服役可靠性评价和失效分析提供了实验参考和数据支撑。

采用密度泛函理论（DFT）计算及从头算分子动力学（AIMD）模拟方法，深入分析了Co₉S₈的氢活化及氢溢流性能。对氢解离吸附的构型优化、反应能、活化能以及氢溢流网络、S—H键与Co—H键的稳定性进行了计算。研究结果显示，在特定的S-top位、Co-top位、S-Co-bridge位和S-Co-多元环位上，氢分子能够发生解离吸附，且分子氢可以在(111)表面两个相邻的S-top位点被高效活化。AIMD模拟结果验证了S-top位的S—H键断裂的倾向，并且氢溢流网络进一步揭示了(001)和(111)两表面氢溢流在动力学上的高度可行性。综上，Co₉S₈表面在氢解离和氢溢流方面展现出优异的性能，在CoMoS催化体系中具有显著的氢溢流潜力。

放射性碘吸附是乏燃料后处理过程中不可或缺的环节。目前，固体吸附剂通常被应用于气态碘/碘甲烷的吸附研究，其中有机多孔聚合物因其可调节的吸附位点和高比表面积等优势被广泛关注。本文采用1-乙烯基咪唑和二乙烯苯（divinylbenzene，DVB）为共聚单体，通过调整致孔剂与单体比例，制备了几例具有微-介复合孔结构的有机多孔聚合物（porous organic polymers，POPs）。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、77K氮气吸附-脱附等温线测试深入分析了POPs材料的结构组成和孔道性质。借助静态吸附、动态吸附以及动态穿透等试验评价了POPs材料对碘（I₂）和碘甲烷（CH₃I）的吸附性能。结果表明，在致孔剂与单体摩尔比为2时所制备的样品（称为POP-VD2）不仅具有高的比表面积和丰富的微孔比例，而且对碘和碘甲烷的吸附性能最佳，分别达到3.10g/g和1.47g/g。POP-VD2对碘甲烷出色的吸附表现得益于其骨架结构中的咪唑能够与碘甲烷发生自发的季铵化反应，生成稳定的咪唑阳离子。此外，基于分子吸附能模拟和反应自由能计算结果也揭示了POP-VD2对碘和碘甲烷的吸附机理。本文为开发新型高性能低成本碘及碘甲烷吸附剂材料提供了潜在的解决方案。

铜渣（CS）的综合利用对于环境治理与经济发展具有重要意义。使用Na₂SiO₃、NaOH、Na₂CO₃和Na₂SO₄作为激发剂制备矿渣铜渣基地质聚合物材料（geopolymer materials based on slag and copper slag，GMSCS），测定了激发剂种类对GMSCS凝结时间、流动度和力学性能的影响，并利用XRD、FTIR、TG-DTG和SEM技术分析了不同激发剂下GMSCS试样28天的微观结构。结果表明，采用Na₂SiO₃激发的样品凝结时间最短、流动度最低。初凝时间、终凝时间和流动度分别为47min、107min和145.65mm。样品28天抗压强度和抗折强度由大到小依次为Na₂SiO₃、NaOH、Na₂SO₄、Na₂CO₃。与3天相比，使用Na₂SiO₃激发的试样28天抗压强度提高了60%。微观分析结果显示，Na₂SiO₃激发的样品微观结构紧密且胶凝状水化产物较多；NaOH激发的样品中含有大量氢氧化钙，Na₂SO₄激发的样品中存在钙矾石；Na₂CO₃激发的样品微观结构松散且存在大量裂缝。

脂肪胺具有相变焓大、无毒低腐蚀、化学性质稳定等优点，是理想的中低温相变储能材料。采用溶胶-凝胶法，以十四胺-十六胺二元相变材料为芯材，二氧化硅为壁材制备了相变微胶囊。通过向相变材料中添加无机材料石墨烯纳米颗粒，提高相变微胶囊的导热性能。采用FTIR、SEM、DSC和TG等测试手段分析了微胶囊的形貌和热性能，研究了微胶囊制备过程中去离子水量、石墨烯纳米颗粒添加量以及硅酸四乙酯（TEOS）用量对微胶囊制备的影响。实验结果表明，当去离子水量为10mL、芯材中添加质量分数比0.05%的石墨烯纳米颗粒、TEOS和芯材质量比为10∶3时，可以制备出形貌、热性能良好的微胶囊。石墨烯纳米颗粒的加入可以将微胶囊的热导率提高至0.28W/(m·K)，提高了87%。微胶囊粒径分布在2μm左右，形貌呈球形，融化温度和凝固温度分别为26.31℃和23.46℃，相变焓为147.7J/g，包裹率约为59.3%。十四胺-十六胺相变材料在形成微胶囊的过程中不发生化学反应，TG测试表明微胶囊在常温下能够稳定存在。

发展单细胞蛋白技术是解决粮食安全和供应问题的重要途径。然而普遍使用H₂在好氧条件下还原CO₂生产单细胞蛋白的方法存在传质效率低和容易爆炸的关键问题。本研究以化工厂产生的废乙酸为碳源，利用产碱杆菌（Alcaligenes）在好氧条件下异养发酵生产单细胞蛋白。通过对反应器中原料和生长环境的合理控制，在整个运行过程中，实现了最大细胞干重（cell dry weight，CDW）为15.2g/L，CDW平均生产速率为3.7g/(L·d)，且干细胞生物量中蛋白质含量高达80%左右（质量分数）。反应器内微生物群落分析表明，产碱杆菌能够在生长过程中进一步富集，最终占比高达95%，且进一步的菌体蛋白内的氨基酸测试表明，所生产的单细胞蛋白中富含多种人体必需氨基酸，其价值与优质的鱼粉蛋白相当。研究结果为工业产生的废乙酸的高值化利用和菌体蛋白技术的高效安全生产提供了一种新的方案。

离子交换色谱是蛋白质大规模纯化的常见方法之一。本文以大粒径琼脂糖凝胶微球（BB）（100~300μm）为基质，进行化学交联与配体偶联制备阳离子交换色谱介质，并考察对牛初乳中乳铁蛋白（LF）的分离纯化效果。通过对乳化剂种类及用量探究，得到透明圆整且均一的大粒径琼脂糖微球。随后，对基质微球进行化学交联与磺酸基配体偶联，制备耐压达0.45MPa的高刚性磺酸基阳离子交换介质（SP-BB）。通过扫描电镜（SEM）和氮气吸脱附测试结果表明SP-BB微球中含有丰富的孔道结构，有利于蛋白分子的吸附。同时，以溶菌酶（LYS）和牛血清白蛋白（BSA）为模型蛋白对SP-BB开展吸附静力学、动力学以及动态载量（DBC）测试，结果表明自制SP-BB性能优于国产介质，略低于进口介质。最后应用自制SP-BB对牛初乳中乳铁蛋白（LF）分离纯化，结果表明SP-BB成功从牛初乳中捕获LF，液相色谱结果表明经一次纯化分离出的乳铁蛋白纯度高达88.8%，回收率为71.2%。本工作为一种大粒径阳离子交换介质的制备及其在牛初乳中乳铁蛋白的分离纯化提供了新思路。

利用木薯淀粉为原料，采用超声微波辅助醇沉法制备表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）纳米淀粉颗粒（EGCG-SNPs）。介绍了EGCG的同步纳米化封装方法，并使用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、场发射扫描电子显微镜（SEM）、X射线粉末衍射（XRD）、热重分析（TGA）和激光粒度仪等技术对EGCG-SNPs的物理化学性质进行了分析。研究结果表明，EGCG-SNPs具有均匀的粒径[(139.10±18.53)nm]和球形结构，表面具有轮纹。XRD分析显示其晶型由木薯淀粉的A形结构转变为V形结构，结晶度显著降低，热稳定性得到改善。FTIR分析进一步表明EGCG与淀粉之间的氢键作用增强，提升了纳米颗粒的结构稳定性。EGCG-SNPs具有较高的载药量[（378.05±3.04）mg/g]和包埋率（50.02%±2.22%），并在DPPH和ABTS自由基清除实验中表现出显著的抗氧化活性。药物释放实验表明，EGCG-SNPs在模拟消化环境中表现出较好的缓释性能。综上所述，EGCG-SNPs不仅具有良好的包埋效果和缓释性能，还表现出稳定的抗氧化活性，相比游离EGCG，EGCG-SNPs药效显著提高。本文为EGCG在药物传递、癌症治疗及相关疾病防治中的应用提供了新的思路。

全氟甲基乙烯基醚（PMVE）作为一种关键的含氟单体，因其卓越的物理化学性质在高科技领域中占据重要地位，展现出广泛的应用潜力，其合成方法和应用领域备受关注。本文全面回顾了PMVE的合成方法及其应用领域的最新理论研究和工业化进展。在合成方法方面，本文详细探讨了传统还原法与裂解法的当前研究状态及面临的挑战，并对比分析了这两种方法的成本效益，同时介绍了它们在不同企业中的实际应用案例。此外，还简要概述了四氟乙烯衍生物等4种新兴合成技术的理论探索。在应用领域方面，本文深入讨论了PMVE在氟醚橡胶合成、聚四氟乙烯改性以及药物中间体合成等方面的研究成果。特别地，本文阐述了PMVE作为有机多功能单体和新型绝缘气体材料的重要作用，同时也总结了其在氟醚橡胶、PFA、氟酰脲等产品中的产业化应用实例。最后指出，为了满足市场对高性能含氟材料不断增长的需求，PMVE的生产必须向高纯度、高性能和绿色环保的方向转型。

镉（Cd）污染土壤的修复已成为当今世界十分关注的问题。植物修复是一种可持续、低成本的修复技术，对降低或消除重金属的毒性具有重要意义。近年来，利用螯合剂辅助植物修复Cd污染土壤的研究得到了广泛关注。本文综述了单一螯合剂、多种螯合剂联用及螯合剂协同其他物质（植物生长调节剂、营养元素、表面活性剂和微生物）强化植物修复Cd污染土壤的作用效果和机制。结果表明，单一螯合剂可通过降低土壤pH、破坏金属离子与土壤胶体间平衡来活化难溶重金属；能促进植物细胞产生谷胱甘肽、限制重金属离子在细胞质中转移，从而降低Cd毒性；还可以与Cd离子形成稳定且易被植物吸收的金属螯合物，促进植物吸收重金属。螯合剂联合其他物质会提高Cd的生物有效性、改善土壤生物活性和微生物群落组成，并显著缓解单一螯合剂对植物生长的抑制作用，进一步强化植物修复效果。选择螯合剂时，不仅需要考虑螯合剂对Cd的活化能力，还需要考虑其降解性、经济效益以及污染土壤的类型，选出最合适的螯合剂及螯合剂组合，从而提高植物修复效率。最后，提出了螯合剂强化植物修复未来研究的重点。

车载碳捕集和存储（VCCOR）系统的应用是实现以内燃机为主要动力源的道路交通运输部门净零排放目标的新策略。本文以减少车辆尾气中的碳排放为目标，针对VCCOR系统开展综述。首先围绕经典碳捕集技术的原理和特点，讨论其在车载应用中的适用性和发展情况；其次，针对VCCOR系统的整体配置特点，探讨其规模化应用发展所可能面临的关键技术难题。通过VCCOR系统的应用，高效、低能耗地实现车辆尾气中CO₂的分离和存储是一条可行的碳减排技术路线。然而，该技术目前仍处于起步阶段，在技术、成本、安全和政策等多方面仍需开展深入研究。

塑料制品的迅猛发展为人类生活带来了诸多便捷，然而塑料废弃物若未得到妥善处理，不仅会引发严重的环境污染问题，还会导致宝贵资源的极大浪费。鉴于此，本文详尽阐述了废旧塑料回收的多种方法，涵盖物理回收与化学回收两大类途径。在全球致力于碳减排和推动绿色能源发展的大背景下，采用化学方法实现塑料的升级回收，不仅有助于达成“碳达峰、碳中和”目标，更是应对能源危机的有效途径。本文系统介绍了化学升级回收塑料的多样化方法，诸如热裂解、催化氢解、化学解聚等，并探讨了前沿技术，如与CO₂的共转化等，同时深入剖析了每种方法的优势与局限。特别是在催化加氢降解塑料的论述中，着重讨论了催化剂的研究进展，这一领域对于提升废塑料加氢裂化的性能至关重要。通过对现有技术的综合分析，发现在废塑料回收技术的发展过程中，反应装置的耐腐蚀性及优化设计、催化剂的性能提升以及塑料脱氯技术的突破等，是制约化学回收手段发展的关键瓶颈。

随着畜牧业的快速发展，畜禽粪便产生的环境压力日益增大。因此，开发高效的有机废弃物处理技术显得尤为关键。其中，利用微生物碳链延长技术将有机废弃物转化为中链羧酸又因其高能量密度和多元化的应用前景而受到重视，可用于生物燃料、饲料添加剂、医药、食品和化妆品等领域。本文初步概述了当前畜牧业的发展态势，继而深入剖析了厌氧消化技术在有机废弃物处理中的应用，特别关注了通过厌氧技术生产中链羧酸的工艺。分析了影响厌氧消化效率和中链羧酸产量的因素，如pH、温度、水力停留时间、氢分压和碳氮比等。此外，重点讨论了中链羧酸的提纯方法及其多种用途，如动物饲料、食品添加剂、医疗药物、燃料等；农业领域如抗菌剂、植物生长促进剂和有机肥料等，强调了其在提升作物产量和质量、减少病害方面的潜在效益。最后，阐述了厌氧消化过程中产生的沼液和沼渣的农业应用，如有机肥料和土壤改良剂，并提出了未来研究的方向，以优化厌氧消化技术、提高中链羧酸的生产效率以及降低生产成本，进一步探索其在农业和资源化利用中的应用潜力。

生物反硝化法除硝酸盐因低能耗、无二次污染，得到了广泛应用。电子供体在生物反硝化过程中对硝酸盐处理效率有重要影响，目前外加电子供体主要有碳源、硫代硫酸盐以及二者复合。为了探究不同电子供体对地下水硝酸盐生物处理效能及微生物间协同作用的影响，本文构建了葡萄糖、硫代硫酸钠、复合电子供体（葡萄糖-硫代硫酸钠）3个系统。3个系统分别运行，当水力停留时间（HRT）降低至1.1h时，仅复合电子供体系统的NO _x^－-N去除率可维持在90%以上且无亚硝酸盐氮产生；在同硫氮比条件下，复合电子供体系统比硫代硫酸钠电子供体系统产生的SO₄^2-更少，且比葡萄糖电子供体系统产生的污泥浓度更小。微生物群落结构分析发现，在复合电子供体系统中，主要功能菌为Sulfurimonas和Saccharimonadales，分别占41.0%和20.6%，总占比远高于单一电子供体系统，表明复合电子供体可以提高功能菌丰度从而提升硝酸盐去除效果。复合电子供体系统中与菌间协同作用相关的功能代谢丰度高于单一电子供体系统，菌间能量传递和代谢耦合等与协同作用相关功能基因丰度更高，提升了系统的脱氮性能和稳定性。

为探究微电解工艺处理压裂返排液的效能，需明确关键参数对污染物去除的影响并优化预处理技术路径。本文首先通过单因素实验考察反应时间、初始pH、曝气量和微电解材料加量对废水黏度及化学需氧量（COD）去除率的影响；继而利用响应面设计优化工艺参数，拟合COD去除率和降黏率的二阶响应模型；最后采用改进的多目标蝗虫优化算法（MOGOA）优化参数并验证效果。结果显示，改进算法能获得Pareto最优解，优化后参数为初始pH=2.3、曝气量2.3L/min、材料加量76g/L、反应时间73min。在此条件下，COD去除率65.92%、降黏率56.42%，与预测值误差小于2%，验证了模型可行性，该条件下氯离子、溴离子去除率分别为31.60%、26.53%。本文构建的“响应面模型-算法优化”体系提升了参数优化的精准度与效率，为压裂返排液预处理提供了可量化方案，相关方法对同类工艺优化具借鉴价值。

针对剩余污泥絮体结构破坏和污泥溶胞困难问题，研究了阳离子交换树脂（CER）预处理对剩余污泥细胞内外碳源溶出的影响及作用机制。结果表明：CER投加量对剩余污泥破解的影响最大，且CER投加量与处理时间、搅拌速度之间的交互作用较显著。CER处理增强了污泥细胞内外碳源的有效溶出，CER为2.8g/g TS时，污泥TB-EPS与S-EPS比值由初始的9.61降至0.95，胞内DNA和LDH最大释放量分别是原泥的3.04倍和13.53倍；CER为3.4g/g TS时，污泥中金属元素的去除率最大，CER能去除污泥中58.39%、52.00%和63.75%的Ca、Mg和K元素，同时污泥中Na含量增加了30.30倍。机理分析表明，CER对污泥体系中Ca、Mg等元素的大量去除和高渗透压环境造成污泥絮体结构严重破解和细胞裂解，污泥颗粒粒径减小，污泥表观形态更加松散，有利于污泥絮体中内外碳源的有效溶出；CER在污泥体系中交换容量达到饱和后，金属离子从污泥液相中重新被污泥絮体吸附，导致污泥中SCOD的溶出效果变差。

道路结冰威胁国家交通安全和经济发展，微波除冰技术的环保、高效性又受限于吸波剂的性能，其中碳基材料是具有优势潜力的吸波剂，但存在造价高、制备耗时等问题。本文在实验室环境下，以花生秸秆颗粒为原料，通过微波诱导协同热解过程和三因素四水平正交试验制备生物炭作为吸波剂，研究并分析常规调质热解温度与时间及微波诱导热解时间等重要制备参数对生物炭除冰性能的影响规律。结果表明，常规调质热解温度是影响生物炭除冰性能的关键因素，当常规调质温度在约700℃热解6min再协同800W微波诱导热解2min时，所得生物炭的吸波升温能力最优且具有最佳除冰效果。此时生物炭在微波功率800W辐照约20s时，除冰时间约30s，除冰效率比无生物炭添加时可提高近97%。本文对开发新型道路除冰碳基材料或添加剂具有一定指导意义。

以冷轧污泥为原材料，采用氨水预处理-热解法制备得到系列Fe/C催化剂，通过X射线衍射、比表面积分析、傅里叶变换红外光谱、Raman光谱和扫描电子显微镜对催化剂的物理化学性质进行分析，探究不同热解温度下Fe/C催化剂活化过二硫酸盐对苯酚的降解性能，其中600℃下制备的Fe/C催化剂（NFC-600）30min可完全去除苯酚，苯酚的降解符合准一级动力学模型。当pH为3~10时，反应30min后苯酚降解率为81.4%~100%，60min后均达到100%。阐明了NFC-600的主要活性位点为C\stackrel{}{̿}O、缺陷和Fe₃O₄。揭示了降解路径，苯酚首先经过自由基反应或者电子转移生成酚类物质，继而被氧化为醌类，再经过开环反应和C\stackrel{}{̿}C键断裂生成小分子酸，最后矿化为H₂O和CO₂。实验结果表明，NFC-600具有良好的催化性能和优异的pH适用性，该研究为冷轧污泥资源化利用和酚类废水降解提供了有效路径。

以生活垃圾（MSW）焚烧飞灰耦合建筑垃圾微粉-市政污泥烧结制备陶粒为目的，进行了原料配比及烧结参数的优化实验研究，并评价了烧结陶粒性能、烧结过程矿物相变化及氯、重金属迁移特征。结果表明：飞灰、微粉和污泥掺入量分别为30%、65%和10%，预热温度、预热时间、烧结温度和烧结时间分别为500℃、20min、1150℃和25min条件下，可烧制出以透辉石[Ca(Mg,Al)(Si,Al)₂O₆]和石英（SiO₂）为矿物骨架、符合GB/T 17431.1—2010规范的高强轻质陶粒，其筒压强度、堆积密度和1h吸水率分别为13.01MPa、1087kg/m³和0.43%。污泥掺量和烧结温度、预热温度对陶粒的筒压强度、表观密度和1h吸水率等关键性能影响较大。飞灰原灰的直接掺入烧结会导致Cl和Cd、Cu、Zn、Pb较高的烧失率，不利于烧结过程烟气的稳定控制，宜进行必要的脱氯预处理。研究结果可为脱氯提质飞灰耦合多源固废烧结制备高强轻质陶粒资源化利用研究以及烧结参数优化、烧结过程重金属污染控制等提供科学依据和理论参考。

硅垢污染是煤化工废水反渗透系统中普遍存在的污染类型，并成为反渗透系统稳定高效运行的瓶颈问题。但目前对于硅垢污染的研究大部分停留在形成机理与影响因素阶段，缺乏对实际煤化工现场反渗透膜元件的剖检实践与污染物特征类型的案例分析研究。本文通过选取3个典型煤化工企业的反渗透膜元件进行剖检，采用扫描电镜（SEM）、能量色散射线光谱（EDS）和X射线光电子能谱（XPS）等表征对膜表面的污染类型进行特征分析。结果表明3种反渗透膜表面均存在大量的硅垢污染物，但硅垢形态及组成存在明显不同，其中A膜元件硅垢污染物形态主要为硅酸盐，C膜元件硅垢污染物形态主要为胶体硅，B膜元件两种形态的硅垢污染物均存在。并结合常规化学清洗分析对比了膜片清洗前后分离性能、膜面形貌和元素的变化，进一步证实了硅垢污染物的形态特征，该研究可为煤化工反渗透系统运行与清洗提供参考。

为推进煤气化渣的资源化利用并减少其中重金属对环境造成的污染，以内蒙古某煤化工企业的煤气化粗渣为研究对象，深入分析了其淋洗前后的微观结构特征、化学元素组成、重金属形态组成和风险评价指数（RAC）；在模拟酸雨（pH=4.5）和地下水（pH=7.0）环境下，探究了煤气化粗渣中重金属的在静态浸淋和动态淋滤中的浸出行为，评估其作为充填材料可能对环境造成的影响。结果表明：煤气化粗渣主要由非晶态的硅铝酸盐构成，少部分是石英、方解石等。经过淋洗处理后，煤气化粗渣结构趋于松散，絮状残炭被去除，增强了粗渣的黏附性和结合力。淋洗后的粗渣化学成分仍保持以SiO₂和Al₂O₃为主，CaO、K₂O、TiO₂等金属氧化物含量下降，说明淋洗方法对于重金属的去除具有一定效果。淋洗后粗渣中的重金属Cu、Pb和Cr多呈现稳定残渣态，不易受环境影响释放，可交换态和碳酸盐结合态占比较小，说明在酸性条件下解吸、释放的风险较小。RAC分析说明，淋洗后粗渣中的Cu和Cr的RAC在1~10之间，属于低风险；Pb的RAC下降，在30~50之间，属于高风险。静态浸淋实验证明，在模拟酸雨的条件下，淋洗后的煤气化粗渣中的Cu、Pb和Cr的浸出浓度相对较高，最高分别达到了590.4μg/L、67μg/L和76.24μg/L；动态淋滤实验证明，在模拟酸雨的条件下，粗渣中的重金属浸出浓度同样相对较高，最高分别达到了298.6μg/L、74.7μg/L和48.96μg/L。两种浸出模拟实验中的淋洗后粗渣重金属浸出浓度均低于地下水Ⅳ类标准，表明其环境风险较低，适合作为离层注浆材料使用。

近年来，污泥与高热值工业有机固废被广泛作为回收燃料应用于焚烧发电，提升能源回收与固废处置的协同效益。本研究深入分析了这两大类固废掺烧的结渣特性，选取4种典型工业固废与市政污泥作为研究对象，同时以燃煤作为辅助燃料，主要研究了掺烧后灰渣的微观结构特征、矿物相生成特性、结渣特征指数以及大型焚烧现场固废替代煤和污泥掺烧后灰渣结渣情况。结果表明，不同固废与煤的加入对污泥结渣有显著影响，与污泥单独焚烧相比，掺煤燃烧后的灰分黏附程度降低，颗粒间团聚作用减弱，相反秸秆、塑料与橡胶添加后灰渣团聚现象加重；掺混橡胶、塑料及纺织品焚烧后的灰渣中出现(Ca,Mg)₃(PO₄)₄（磷酸钙镁）高熔点晶体。另外，结渣特征指数分析表明，加入煤可提高灰渣中酸性氧化物占比，煤中的钙元素促进高熔点的硫酸钙形成，加入木屑与丁腈橡胶对于结渣情况有所缓解，尤其碱酸比和硫结渣指数显著降低。大型污泥焚烧现场掺烧实验采集灰渣样品的结渣分析结果表明：提高固体回收燃料掺烧比与延长稳定燃烧时间有助于降低结渣风险。以上研究结果为进一步优化污泥焚烧处置工艺、提高资源利用效率提供了科学依据，具有重要的实际应用价值。

浮选金尾矿含一定量的金及有价元素，具有回收价值，但存在浸出效率低、低浓度浸出液金提取困难等问题。本文因此提出电氯化浸出协同电絮凝提取金的新工艺，利用电生氯辅助盐酸浸出大幅提高浮选金尾矿金的浸出率，利用电絮凝产生的正电性胶体高效捕获溶液中的微量水合金离子。实验结果表明：粒径范围在50~75μm的浮选金尾矿电氯化浸出均能取得理想的浸出效果，搅拌速度对电氯化浸出率的影响并不显著，而盐酸浓度、液固比、温度则是主导电氯化浸出效果的关键因素；电絮凝对浸出液中的金离子表现出显著的吸附选择性，在pH=6、极板电压2V、极板间距2cm时，金提取效率约100%。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）等表征了浮选金尾矿、尾矿浸出渣、含金絮体的微观形貌和物质组成，理论研究表明，电氯化产生的氧化性氯、阳极的极化作用加强了金的溶解，提高了浸出率；电絮凝阳极电解产生的铁离子水解形成带正电的铁氢氧化物胶体，与溶液中带负电的AuCl₄^-发生了静电吸附和氧化还原作用，实现了金的高效提取。研究结果可为低品位浮选金尾矿高效、低成本的提取回收提供理论和技术依据，为电化学浸取和稀贵金属提取技术的发展提供方法借鉴。

为了实现在微藻固碳过程中既不增加能耗又提高固碳效率的目的，在微藻光生物反应器内曝气装置的上方不同高度上设计了多级气泡切割单元，实现了在气泡脱离孔口后上升途中精准的多次切割，并采用可视化的实验方法研究了多级气泡切割对气泡动力学行为及微藻生长的影响规律。结果表明：相邻级切割单元交叉排列，级间间距S=100mm时，切割成功率最高；多级切割区域高度H越大，反应器内气泡平均直径越小，气泡停留时间越长，越有利于CO₂的溶解和微藻固碳，但当多级切割区域高度H>65%后提升效果减弱；H=65%时，微藻获得最大生物质产量和产率分别为1.58g/L和0.169g/(L·d)，较单级切割分别增长了68.1%和44.4%。

罐区多米诺事故危害性极大，火灾热辐射是引发多米诺事故的主要因素之一，而储罐受火后的失效现象是一种十分依赖时间的过程，因此准确预测储罐的失效时间对火灾多米诺效应的定量分析具有重要意义。鉴于目前对球形储罐的研究存在一定局限性，本文采用Ansys Workbench建立热流固耦合模型，对火灾环境下液化石油气（LPG）球罐的热响应行为进行数值模拟，建立热辐射强度与充装率两种因素影响下的失效时间预测模型。结果表明：球罐受火后的失效行为是内部压力急剧增大和高温情况下材料强度性能退化两方面共同作用的结果；火灾多米诺事故场景下球罐的支柱最先倒塌失效，球壳次之，且球壳应力最大点位于与支柱连接处；充装率一定时，球罐接收的热辐射强度越大，失效时间越短；热辐射强度一定时，充装率越大，失效时间越短。

基于Pyrosim火灾模拟和Abaqus热力耦合分析，验证了坐标映射法在热-力耦合模拟中的高精度与可行性，探究了不同风速条件下隔堤池火的火焰形状，并系统地分析了邻罐热辐射强度分布和失效时间。通过数值模拟发现，池火的火焰行为随着风速的增加从垂直上升逐渐向邻罐倾斜扩展，在风速为0和3m/s条件下，火焰整体倾斜较小，热辐射强度分布集中于储罐中下部；在风速为6m/s条件下，火焰上部被拉长倾斜，储罐中上部受到的热辐射强度逐渐增加；在风速为9m/s条件下，火焰明显倾斜并贴近罐壁，热辐射强度分布集中于储罐中上部，最大热辐射强度为6m/s风速条件下的3.5倍。通过对不同风速下储罐进行热-力耦合分析，发现储罐温度分布随着风速的增加由中下部向中上部转移，储罐中上部成为失效的主要风险区域。

在全球能源格局调整与科技革命深度融合背景下，油气工程建设面临效率、质量、成本及安全环保等多重挑战。人工智能（artificial intelligence，AI）技术以其强大的数据解析、智能决策、自主执行能力，为破解这些难题提供了新的技术路径。本文通过总结分析人工智能在油气工程建设领域的探索实践，提出了人工智能应用场景评估的具体做法，围绕“价值、成本、风险、数据、技术、保障”6个维度构建了油气工程建设人工智能应用场景评估方法，形成了“AI+工程建设”应用场景的顶层设计方案和实施路径，为“AI+工程建设”指明了重点方向，推动人工智能赋能企业高质量发展。

在全球能源转型背景下，我国丰富的生物质资源为发展清洁能源提供了战略机遇。本文指出以沼气为基础，延伸发展生物甲烷与绿色甲醇，不仅具备经济与减碳优势，也契合了全球航运等行业的绿色转型需求。当前沼气产业仍面临原料分散、规模较小等发展瓶颈，但通过构建因地制宜的“原料收集-就地转化-多元利用”的全产业链模式，有望破解难题。此类探索或可将我国的资源潜力转化为具有全球竞争力的高价值绿色燃料，从而助力“双碳”目标的实现。