木质生物质含有芳香环结构，但是其含氧量高。生物质衍生芳香族含氧化合物高值化利用的关键问题是其C— O键的活化断裂。生物质衍生芳香族含氧化合物中的C— O键有多种类型，主要包括连接芳环碳与羟基氧的C_aryl— O(H)键、醚键C_aryl— O— CH₃、芳环侧链中的C\stackrel{}{̿}O键等。通过催化加氢脱氧（HDO）使芳香族含氧化合物C— O键活化断裂。本文综述了生物质衍生芳香族含氧化合物的C— O键完全断裂，以及C— O键选择性断裂的研究现状；阐述了苯酚、甲基酚、苯甲醚、愈创木酚、丁香酚和香兰素等典型芳香族含氧化合物的C— O键催化断裂机理；分析了催化剂的加氢能力、亲氧性、酸位点、电子结构和金属位点等性质和结构对芳香族含氧化合物C— O键催化断裂的作用；进而提出了芳香族含氧化合物C— O键催化断裂的一些关键问题和研究重点。

数字孪生作为行业数字化转型和智能化升级的关键技术，在国家政策引领下，将与油气行业深度融合，推动新时代油气田地面系统高质量发展。本文从地面系统智慧运行角度对数字孪生融合应用的研究进展及未来展望进行了分析：①通过梳理数字孪生的定义、演进路线，基于数字孪生的全生命周期、实时、双向等核心特点，阐述了数字孪生赋能油气田地面系统的作用；②利用VOSviewer软件，对2010—2024年中国知网中对数字孪生在地面系统的研究与应用进行了文献统计、关键词共现分析，揭示了我国地面系统数字孪生探索完成了从概念分析到实践应用的转型，从设备级、站库级、系统级三个层级对数字孪生技术的研究热点进行了细致梳理，提出了当前数字孪生技术在模拟仿真、优化、故障诊断、检测与监测等方面应用研究最为广泛；③结合地面系统实际情况，探讨了地面系统数字孪生未来建设目标、建设思路、实施路径，提出了地面系统数字孪生建设需从明确业务需求、数据集成及治理、三维建模及仿真、人工智能算法研究、数字孪生体与设备实体的控制通道建设、系统迭代优化等方面加速推进。研究成果为油气田地面系统智慧运行研究提供参考。

天然气具有清洁低碳、热值高、高效灵活等优点，对促进中国新型能源结构转型具有重要意义。LNG接收站承担着天然气的储存与计量外输任务，其中气化器作为LNG接收站的关键设备近年来受到广泛关注，目前国内外学者通过实验和模拟的方式围绕气化器的结构与换热性能开展了相关研究并取得了一定成果，但是关于强化换热的措施有待创新和突破。本文综述了LNG接收站中常用气化器的运作方式及换热机理，分析了各气化器的适用条件，重点介绍了海水超级开架式气化器内部流动及传热过程的物理机制，总结出了各运行参数、设计结构及结冰状况对气化性能的影响，提出了强化传热的措施和研究方向，为气化器的结构与过程优化提供了一定参考建议。

火炬气回收过程涉及能源、经济、环境等多学科，各学科依据自身的研究方法而存在各自不同的追求目标与评价指标，不同学科追求的目标间存在着矛盾性、给出的指标间亦存在着不可公度性，由此给火炬气回收方法的多目标择优定量计算分析带来困难，现有文献鲜有这方面的深入研究。本文探讨基于货币形式的矛盾性平衡与不可公度性解决策略，提出将多学科各自追求的目标和给出的指标进一步转化为用统一货币形式表示，并结合经济学中的成本收益分析法构建目标函数，得到了将矛盾性的平衡与不可公度性的解决转变为对目标函数值寻优的多目标优化计算方法。以某石化企业在火炬气量变化情况下的回收方法择优问题为例，应用该策略和方法进行定量计算分析，结果表明：该策略和方法具有客观且直观的特点，并具备较高合理性；火炬气量与回收系统初投资对回收方法的择优有重要影响。

我国煤制乙二醇产能快速扩大，过程副产混合醇高值利用是重大需求。本文针对煤制乙二醇副产混合醇分离纯化难题，提出顺序式模拟移动床（SSMB）高效分离工艺。以IPE-18为吸附剂，乙醇/水（体积比1∶9）为洗脱剂，采用Aspen chromatography软件构建了6柱SSMB模型，开展了乙二醇和1,2-丁二醇连续色谱分离动态模拟研究。以三角形理论最佳操作点为初始参数，通过单因素考察优化方法，探索了洗脱液流量和子步骤切换时间对产品纯度及产能的影响规律，获得了最优操作参数和柱内浓度分布动态变化机制。结果显示，在最优参数下，乙二醇纯度和产能分别达到98.29%和0.4303kg/d；1,2-丁二醇纯度和产能分别达到98.11%和0.0972kg/d，实现了二者的高效分离。最后，针对整体工艺开展了技术经济性分析，6柱SSMB的产品单位处理量为1.07kg/d，溶剂消耗为4.04。本文结果将对SSMB分离煤基混合醇工业化放大提供有效支撑。

与光电分解水有关的一个重大难点是由于电极表面的气泡覆盖而引起的阳极反应速率降低。采用耦合电化学测试与高速摄像的实验系统，实现了TiO₂光电极表面气泡行为的原位观察，研究了温度对反应传质以及气泡动力学的影响规律。结果表明，升高反应温度能够显著提高光电流密度与析气效率。在气泡演化过程中，气泡生长系数随着反应温度的升高而增大，涉及单相自然对流与气液界面扩张微对流的边界层内传质作用增强。其中，尽管单相自然对流占传质的主导作用，但随着反应温度的升高气液界面扩张引起的微对流传质作用逐渐增强。此外，气泡脱离尺寸和生长周期随着反应温度的升高而减小，考虑温度与浓度马兰戈尼力的影响建立气泡生长过程的动力学模型，预测值与实验结果接近。

以1-氯丁烷为中间沸点夹带剂，分别使用侧线萃取精馏流程和内循环萃取精馏流程分离了丙酮-正庚烷共沸物。以年总费用、二氧化碳排放量和热力学效率为评价指标，使用多目标遗传算法分别对两流程进行了优化，获取了最佳设备参数与操作参数。优化结果表明，与侧线萃取精馏流程相比，内循环萃取精馏流程降低了9.77%的年总费用，11.95%的二氧化碳排放量，提高了1.47%的热力学效率。对侧线萃取精馏和内循环萃取精馏分离丙酮-正庚烷共沸物的动态特性进行了研究，构建了合理的控制方案。添加进料流量扰动和进料组成扰动后，两流程的产品均可恢复至设定值附近。使用绝对偏差积分对两流程的控制效果进行了量化，结果显示内循环萃取精馏流程具有更好的动态可控性。

常规间接换热冷凝得到的废轮胎热解油存在闪点偏低的问题。为解决此问题，本文提出了一种用于热解油气冷凝的喷水急冷技术。基于闭杯闪点实验与气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术分析了喷水急冷条件下热解油的闪点和组分，得到了废轮胎热解油气的喷水急冷特性。实验结果表明，油气喷水急冷可以快速冷凝油气，降低油气分压，从而显著降低热解油中低闪点组分的含量，提高热解油的闪点。GC-MS分析结果表明，油气喷水急冷技术降低了热解油中低碳数组分的含量，提高了高碳数组分的含量，导致热解油组分的碳数分布由低碳向高碳转变。同时，油气喷水急冷降低了热解油中脂肪烃、单环芳烃（MAHs）以及杂原子化合物的含量，提高了多环芳烃（PAHs）的含量，高附加值产物BTEX（苯、甲苯、乙苯和二甲苯）和D-柠檬烯的含量有所下降。此外，油气喷水急冷还降低了热解油中含氮/含硫组分的总含量，其中含氮组分和含氮含硫组分的含量下降，而含硫组分的含量略有上升。本文为废轮胎热解油的提质改性研究提供了参考。

对包含缩醛反应的1,4-丁二醇（BDO）混合物进行真空间歇精馏实验与模拟研究，考察了操作压力和回流比对混合物中关键杂质2-(4-羟基丁基氧)-四氢呋喃（BGTF）和γ-丁内酯（GBL）去除效率的影响，根据BGTF等杂质不守恒现象推测出精馏过程中存在缩醛反应；在3~10kPa压力下测定了BDO与主要杂质BGTF的汽液平衡数据，利用通用准化学理论模型（UNIQUAC）回归了二元交互参数。并建立了BDO体系的间歇反应精馏模型，优化得到了反应产物2-羟基四氢呋喃（2-HTHF）、BGTF与GBL生成的动力学参数，并在Aspen中模拟计算了操作压力和回流比对BGTF等杂质分离效果的影响。结果表明，操作压力为3~5kPa时，BDO-BGTF分离因子较大，增大回流比能显著提高BGTF的去除效率。随着操作压力的升高，回流比对BGTF的去除效果的影响逐渐减弱，操作压力为10kPa时，随着回流比由3∶1增大至6∶1和10∶1时，BGTF的去除效果反而变差。经实验验证，压力3kPa、回流比10∶1条件下，精馏效果最好。当采出比为0.24时，BDO产品质量分数为99.65%，满足合格品要求，此时杂质BGTF与GBL的去除率分别为88.30%和85.37%。

氢能对于实现国家“双碳”目标至关重要。由于氢气独特的性质，在储存、运输和使用过程中极易发生泄漏，从而引发严重的安全事故，这成为制约氢能源大规模应用的主要障碍之一。为了更好地应对氢能利用过程中的安全挑战，开展风险研究至关重要。本文简要介绍了氢气的基本理化特性，讨论了氢气和液氢泄漏、扩散、射流火焰以及爆炸的建模方法，总结了氢气和液氢在泄漏、扩散、射流燃烧和爆炸等过程中的演化规律以及内在机理，深入分析了影响上述过程的多种关键因素，如气体种类、储存条件、泄漏条件、环境条件和通风条件等，重点关注了计算流体动力学（CFD）方法在当前研究中的应用；指出了当前研究的不足之处，并就未来的发展方向提出建议。对于促进氢能安全研究、完善事故预防和应急响应机制具有重要指导意义。

太阳能裂解水制氢是储存太阳能的有效方法，可将光子转化为化学能。TiO₂是太阳能驱动氢演化的最佳材料之一，但电子空穴对分离不良会限制其活性，而TiO₂光催化剂与助催化剂结合可提高析氢性能。因此，本文详细回顾了金属类助催化剂对TiO₂光催化制氢效果提升的相关研究，着重介绍了贵金属基助催化剂、非贵金属基助催化剂、金属硫化物和金属磷化物助催化剂、双金属基助催化剂。这些研究揭示了各种助催化剂对提升TiO₂光催化效率的关键作用，展示了太阳能裂解水产氢技术的广阔应用前景。此外，为了更全面地理解这项技术，本文还深入介绍了半导体光催化制氢的详细演化机理：包括反应物的吸附、光激发过程、电子和空穴的迁移以及还原/氧化反应。通过深入剖析这些反应步骤，有望为科研人员提供一个清晰的理论框架，以便更好地制备和优化TiO₂光催化中的助催化剂，同时深刻理解氢气演化的内在机制。最后对TiO₂基光催化剂进行了总结与展望：即对不同种类的助催化剂的优劣势对比分析，并为光诱导析氢催化剂中的TiO₂负载活性位点的定制提供丰富的思路。

相比传统Ziggler-Natta催化剂和Lewis酸催化剂，茂金属催化剂具备活性高、产物分子量高、分布单一和环境友好等特点。但催化剂的复杂制备过程和无水无氧的反应环境等苛刻要求严重限制其发展。基于此，本文概述了以往研究中催化聚合不同种类线性α-烯烃（LAO）的茂金属催化剂及其反应条件和性能表现，从催化剂的空间结构、催化剂的电子结构、助催化剂的影响等方面详细分析了造成不同性能表现的主要原因，如空间位阻、β-H占比和整体分子刚性等，并分别提出适合于催化聚合不同种类LAO的茂金属催化剂类型和最佳操作条件。对以有机硼化物为助催化剂的催化聚合LAO的体系构建，后续LAO的催化聚合机理和影响因素研究，以铪为金属活性中心的茂金属催化剂的合成设计进行了展望。旨在为LAO催化聚合获取高分子量产物的茂金属催化剂的开发设计提供理论指导。

合成高级醇是将煤、天然气、生物质、CO/CO₂等非石油资源转化为液体燃料和高附加值化学品的重要途径之一，对推动煤炭清洁高效利用、CO₂资源化利用具有重要意义。近年来，通过改性费托合成催化剂来合成高级醇的研究取得了重要进展，催化剂性能明显提升。因材料廉价易获取且反应机理可借鉴费托合成，Fe基催化剂成为研究热点，但基础理论研究仍待完善。本文概述了近期高级醇合成Fe基催化剂最新的研究进展，重点综述了Fe基催化剂、FeCu基催化剂在合成高级醇反应中活性位点的性质和反应机理。梳理了碱金属、过渡金属、非金属改性对催化剂构效关系的影响，及其对提高催化剂催化活性、高级醇选择性、稳定性的作用。对比了SiO₂、Al₂O₃等常用载体的作用。按浸渍法、特殊结构、复合材料等分别对Fe基催化剂制备方法进行了系统性剖析。

甲醇重整制氢是实现氢能产业化应用的重要发展方向，催化剂作为甲醇重整制氢系统的核心材料，其性能和寿命至关重要。本文选用商业Cu/ZnO/Al₂O₃催化剂为研究对象，研究了Cu基催化剂反应10h、100h、1000h后的性能，分析了甲醇在不同催化温度下的反应速率，并创新性地提出催化剂寿命的评价和预测方法。系统研究高温失活对Cu基催化剂性能的影响分析，通过对催化剂比表面积、Cu晶粒分散度以及热重（TG-DTG）表征分析，发现高温烧结和积炭是甲醇水蒸气重整反应中导致Cu基催化剂失活的主要原因。该研究对开发设计长寿命甲醇重整制氢系统具有重要意义。

采用蒸氨法，以二氧化硅（SiO₂）为载体，制备了不同负载量的Cu/SiO₂催化剂，并考察了Cu催化剂粒径对甲醇非氧化脱氢制备甲醛性能的影响。表征结果显示，Cu的粒径随Cu负载量增加而增大。结合实验结果发现，当Cu粒径小于2.8nm时，甲醇脱氢生成甲醛的速率随Cu粒径增大而增大。据此，推测甲醇脱氢生成甲醛的活性位点可能存在于Cu催化剂表面的平板位点上。理论计算揭示在Cu(111)平板位上，甲醛生成途径主要涉及O—H键和C—H键的断裂，其中O－H键断裂是速率决定步骤。进一步，对具有较好甲醛产率的质量分数15%Cu/SiO₂催化剂进行动力学实验，得到甲醇转化的反应级数和活化能分别为0.42和32.42kJ/mol，甲醛生成的反应级数和活化能分别为0.45和30.23kJ/mol。上述研究发现为开发高活性和高选择性的甲醇无氧脱氢制甲醛催化剂提供了指导。

以ZSM-22分子筛为载体，采用共浸渍法制备了Mg改性低Pt载量（Pt质量分数0.1%）的PtMg/ZSM-22催化剂，采用N₂物理吸附、NH₃程序升温脱附（NH₃-TPD）、吡啶吸附红外光谱（Py-FTIR）、羟基红外光谱（OH-FTIR）和2,6-二叔丁基吡啶吸附红外光谱（2,6-DTBPy-FTIR）等手段对催化剂进行表征，结果表明Mg的引入降低了Pt/ZSM-22催化剂的比表面积和微孔体积，以及中强B酸量和总酸量。以正十二烷为模型原料，在固定床反应器上考察了催化剂的加氢异构化性能。反应结果表明，与未改性的Pt/Z22催化剂相比，引入Mg助剂后的Pt0.5Mg/ZSM-22催化剂上异构体选择性显著提升，实现84.3%的异构体收率。结合表征结果和反应评价，探讨了Mg助剂对催化剂孔道性质、酸性质以及异构化性能的影响。

三效催化剂的高活性和耐用性是满足日益严格的汽车尾气排放标准的关键因素。然而，尾气中的二氧化硫容易被三效催化剂吸附，导致催化剂失活。本文采用浸渍法制备了Cu/CeZrO₂/γ-Al₂O₃和Cu/CeZrSnO₂/γ-Al₂O₃催化剂，并对其进行了三效催化性能和SO₂抗性测试。结果表明，掺杂Sn的催化剂展现出更高的三效催化性能和二氧化硫抗性。结合XRD、H₂-TPR、O₂-TPD、XPS、SO₂-TPD和TG表征证实，Sn掺杂诱导产生了丰富的Ce³⁺和更多的氧空位，并加速了晶格氧迁移，使得大量表面吸附氧参与了催化反应。此外，Sn的掺杂有助于产生不饱和位点，可以接受来自Cu⁺的电子转移，从而促进了Cu²⁺的形成。并且Cu²⁺作为三效催化反应的活性位点，它和SO₂接触进行吸附时具有较高的吸附能，有效减弱了SO₂在Cu/CeZrSnO₂/γ-Al₂O₃上的吸附，在提高三效催化剂催化效率的同时，进一步保护了活性组分免受硫化作用，使其抗性提高。

选择性催化还原（selective catalytic reduction，SCR）是目前应用最广泛的工业氮氧化物脱除技术。以TiO₂为载体的钒基催化剂是应用最多的商业催化剂，但依然存在很多问题，如低温（<300℃）工况下活性较差、温度窗口较窄（300~400℃）、含钒物质毒性较强等，限制了其在低温烟气行业的应用。因此，开发高性能的低温SCR催化剂是研究的一个重要方向。选取低温性能较好的Mn和Ce作为活性组分，并且掺杂Mo用于提升催化剂的抗SO₂性能。通过N₂吸脱附、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）及傅里叶变换红外光谱（FTIR）等方法对催化剂样品进行了表征分析。结果表明：SO₂的存在会抑制Mn_2.5Ce₁/SiC催化剂的NH₃-SCR活性，Mo改性可以减弱SO₂对催化剂脱硝活性的抑制作用。SO₂会在催化剂表面与NH₃发生竞争吸附，从而抑制催化剂的NH₃-SCR活性。当Mn∶Ce∶Mo的摩尔比为2.5∶1∶0.07时，获得最佳的脱硝性能和抗SO₂中毒性能。通过Mo改性增加了催化剂表面吸附氧的含量，并且减弱了SO₂对催化剂表面的毒害作用。

电催化二氧化碳还原是有效减少二氧化碳排放和促进能源绿色发展的技术，要实现将CO₂转化为高价值化合物和燃料（C₂₊）且走向工业化规模仍面临诸多难题。本文利用磁控共溅射技术在碳纸（CP）上成功负载Cu-Ag合金纳米团簇，并通过调控Ag靶材的溅射频率，制备了5种不同Cu/Ag配比的碳基Cu-Ag电极（Cu-Ag/CP），其中Cu-Ag20W/CP颗粒尺寸在228~285nm之间，并评估其电化学性能。结果表明，Cu-Ag/CP有效抑制析氢反应和提高C₂₊产物的产量，其C₂₊法拉第效率（\mathrm{F}{\mathrm{E}}_{{\mathrm{C}}_{\mathrm{2}+}}）是碳基Cu电极的2.21倍。Cu-Ag20W/CP在恒电位为-1.07V（vs.RHE）和CO₂气体流速为5sccm下，\mathrm{F}{\mathrm{E}}_{{\mathrm{C}}_{\mathrm{2}+}}达78.74%，电流密度达67.92mA/cm²，且在连续运行8h后其催化性能和表面结构较为稳定。Cu-Ag/CP具有较大的电化学活性面积和导电性，且明显具有串联催化剂的特征，Ag引入使得*CO生成位点增加，脱附*CO转移至Cu表面进行*CO二聚反应。Cu-Ag/CP是一种具有前景的电催化材料，同时该材料合成方法适合大批量连续生产模式，且产物是高价值的C₂₊产品，有望为未来电催化CO₂工业化提供技术参考。

目前，二氧化碳（CO₂）的过度排放导致温室效应、冰川融化和气候异常等问题，为了解决这一问题，提出了CO₂加氢制备各种高附加值的化学品，不仅可以有效降低CO₂浓度过高的问题，同时也可以实现CO₂的资源化利用缓解能源危机。本研究采用共沉淀和等量浸渍的方法制备了Zn调控的K-nFe/Zn催化剂用于CO₂加氢制低碳烯烃（C₂⁼~C₄⁼），重点考察了Zn含量对于Fe基催化剂反应活性和目标产物选择性的影响。催化剂评价结果表明，在320℃、3MPa和H₂/CO₂=3的条件下，当Fe/Zn=1时催化剂表现出最高29.3%的CO₂转化率和33.8%的低碳烯烃选择性。表征结果显示，Zn的调控作用可以有效提高Fe纳米粒子的分散程度，降低Fe基催化剂的还原温度，同时Zn也能够促进催化活性相碳化铁的形成，从而提升CO₂加氢制低碳烯烃的性能。

近年来，相较于超疏水和超疏油而言，超双疏表面的发展得到了研究者的广泛青睐。超双疏表面的构建除需要微纳粗糙结构和具有低表面能的长链含氟硅烷外，还需要在微纳粗糙结构中引入凹曲面即重入结构，以储存更多的空气，从而更好地支撑液体，实现对低表面能液体的疏液行为。基于此，本文首先根据应用场景的不同，对液下超双疏、空气超疏水/水下超疏油和空气超双疏三种超双疏表面进行了总结与对比，包括其各自优势和局限性。其次，重点归纳了超双疏表面重入结构中T形、双重、蘑菇形、梯形凹口等重入结构的制备方法、研究进展及其对疏液行为的影响。最后，阐述了现有超双疏表面存在的问题，并对其未来发展方向进行了展望，为推进超双疏表面研究提供参考。

人类的可持续发展正面临着环境污染和能源危机两大挑战，因此，高效利用和转化绿色能源（太阳能）引起了广泛关注。金属-有机框架（MOF）材料凭借其高比表面积、可调孔径和丰富活性位点等特点而逐渐成为光催化领域中一种热门材料。近年来，MOF-on-MOF复合材料成为纳米材料领域的研究热点，其重点是由两种或多种不同结构和形态的同质或异质MOF组装。与单一MOF相比，MOF-on-MOF复合材料表现出更加良好的可调性、更加丰富的活性位点和协同作用，在光催化领域中展现出了巨大的应用潜力。因此，本文主要从光催化CO₂还原、光催化水分解、光催化降解污染物和光催化有机转化这四个方面简述了MOF-on-MOF复合材料光催化性能的研究进展，介绍了MOF-on-MOF复合材料的合成策略，包括外延生长、表面活性剂辅助生长、配体/金属离子交换和成核动力学引导生长等，回顾了各种策略展现出的特点；分析了MOF-on-MOF复合材料在光催化方面的优势，阐述了影响其光催化性能的关键因素。指出需进一步提升高复杂性MOF-on-MOF的精确控制和操纵，探究了明确的MOF-on-MOF光催化反应途径和机理，拓展了MOF-on-MOF光催化应用领域，为MOF-on-MOF的工业应用奠定基础。

超疏水表面在诸多领域有广泛的应用前景，现已发展出多种制备方法。激光加工技术作为一种绿色、高效的非接触式加工方法，在超疏水表面的制备上具有独特的优势。本文首先以表面润湿理论为基础，简述了激光加工表面的特点及图案类型，从激光一步制备、激光与化学修饰结合制备及激光与其他技术复合制备超疏水表面三方面概述了近年来对不同材料超疏水表面的激光构建方法，分析了不同制备方式存在的优缺点；随后介绍了激光加工构建不同材料超疏水表面在防冰、集雾等领域的应用进展，对拓展不同材料的应用及使用性能的提升具有一定启发意义；最后，指出了现阶段激光加工构建超疏水表面存在的一些问题，激光对表面的影响、润湿理论、大规模应用及表面修复机制等方面的研究还有待深入探索，为制备出稳定、耐久的超疏水表面提供了更多可能性。

氧化剂材料在工业炸药、导弹以及固体推进剂等领域应用广泛，对工业社会的重要性不言而喻。然而，由于这些氧化剂材料具有高极性表面和特殊结构，因此这些材料极易吸湿，从而严重影响了其在固体推进剂中的性能和可靠性。为满足现代航天和导弹技术对推进剂高性能、高稳定性和高安全性的迫切需求，必须提高氧化剂的性能指标，以满足航天和导弹领域对动力源的严格标准。为此，本文首先介绍了氧化剂材料的分类、结构和化学组成，为后续的归纳概括提供了基础。其次，总结了氧化剂材料防吸湿方面的最新研究进展，进一步探讨了改进其防吸湿性能的方法。最后，通过对氧化剂材料在固体推进剂领域的优势和不足的分析，对氧化剂防吸湿性能研究给出了以下几点建议：深入研究氧化剂材料的分子结构和表面特性，引入纳米技术，开发复合氧化剂材料以及新型的表面涂层技术或封装工艺；综合考虑热稳定性、感度低以及与固体推进剂的其他组分（如黏合剂基体网络）的相容性等因素；着重关注其工业化生产和应用的可行性。这将大幅度提升氧化剂材料的性能，为我国航天和导弹等领域的发展提供保障。

全球的硫黄年产量已达到7000万吨以上，其中约10%无法得到有效利用，逆硫化法为硫黄的高附加值转化提供了一条新途径。植物油是一种丰富、廉价、可再生的绿色资源，研究植物油和硫黄通过逆硫化法制备高硫聚合物具有重要的意义。本文介绍了植物油通过逆硫化法制备高硫聚合物的基本原理，概括了用菜籽油、大豆油等不同类型植物油制备高硫聚合物的进展，归纳了植物油基高硫聚合物在重金属吸附、自修复、缓释肥料、原油吸附等领域的应用及作用机理，指出了植物油基高硫聚合物硫含量是有一定限制的，需要进一步探究构效关系；氯化钠造孔用量大，需要进一步优化造孔工艺；聚合物力学性能较差，需要引入其他材料及改进合成工艺。最后，提出了大豆油及地沟油合成高硫聚合物是未来的研究方向，作为缓释肥料具有较大应用潜力。

自修复防腐蚀涂层是一类先进特种功能化涂层，可实现涂层轻微破损的自动修复，为金属提供长效腐蚀防护性能。近年来，尽管自修复防腐蚀涂层在涂料领域的研究备受瞩目，但关于其细致的分类和深入的探讨仍显不足，这在一定程度上限制了对其性能和应用潜力的全面理解。本文深入剖析了自修复防腐蚀涂层的运作原理，详细阐述了其多样化的类型，并系统地回顾了该领域的研究成果。在肯定其实现涂层完整性并显著提升防腐效能的同时，也指出了当前涂层存在的潜在缺陷，如自修复效率低、自修复条件要求高等。针对这些问题，本文提出了一系列优化建议，期望能为未来涂层技术的发展提供有价值的参考。随着技术的不断进步，自修复防腐蚀涂层有望在汽车制造、海洋工程、水电核电等领域发挥更加重要的作用，为金属基材的长期、稳定防腐保护提供坚实保障，从而推动相关行业的可持续发展。

纳米材料能够减少水分子团簇结构的形成，显著降低注入压力，同时由于其属于纳米尺度，可以在三相接触区形成楔形分离压力，大大减小驱油阻力。此外，其还具有降低界面张力、改变润湿性等驱油机理，能够有效提高低渗透油藏的采收率。纳米材料的形貌对驱油性能有很大的影响。本文综述了目前常用的纳米材料，并对纳米材料提高采收率机理做了详细总结，重点论述了不同形貌纳米材料在提高采收率领域的研究进展和发展前景。相比于球形纳米材料，片状纳米材料具有明显的取向排列，界面自由能更低，吸附性更强，具有很大的应用潜力。然而，部分片状纳米材料如二硫化钼在地层情况下的长期稳定性无法得到保证，限制了其在低渗透油藏中的应用。针对片状纳米材料，需要深入研究其改性策略及改性后材料性能，尤其是在极端高温高盐环境中的稳定性，以推动纳米材料在提高采收率领域的发展。

空气污染问题严重威胁着人类健康，呼吸防护口罩可有效阻止空气污染物对人体健康的损害以及呼吸道传染病的传播。然而，传统的微米级纤维口罩存在不可重复使用、功能单一等缺点，由静电纺丝技术制备的纳米纤维膜在呼吸防护口罩方面展现出高效、低阻、多功能等诸多优势。本文从研究背景、工作原理、制备方法以及实际应用等角度综述了近年来基于静电纺丝纳米纤维膜的呼吸防护口罩研究进展，包括耐用型纳米纤维膜口罩、抗菌型纳米纤维膜口罩、挥发性有机物吸附型纳米纤维膜口罩以及可降解型纳米纤维膜口罩等。最后，对静电纺丝纳米纤维膜呼吸防护口罩面临的挑战和未来研究方向进行了探讨，指出未来呼吸防护口罩的新发展方向包括：良好的抗湿性能、优异的舒适性以及多污染物协同拦截性能等。结果表明，静电纺丝纳米纤维膜口罩在呼吸防护方面存在巨大的发展潜力和应用前景，可以更好地应对日益复杂的呼吸防护应用需求。

伴随着工业的快速发展，工业副产石膏的排放量激增，目前其以堆积填埋为主的处理方式不仅浪费了大量资源，还严重污染了生态环境。因此，大规模消纳工业副产石膏迫在眉睫。石膏物相中，α型半水石膏具有优异的性能，广泛应用于各种实际工程。利用工业副产石膏制备α型半水石膏，实现石膏的高附加值利用，具有巨大的应用价值。其中，工业副产石膏的预处理方式、α型半水石膏的制备方法及其晶型调控，是制备α型半水石膏的重要影响因素。基于此，本文针对国内外α型半水石膏的工业化来源及其制备的关键技术展开了综述：归纳了物理法及化学法等预处理方式对工业副产石膏净化与提纯的影响；讨论了α型半水石膏的结晶机理，对比分析与评估了不同的制备方法；梳理了搅拌、球磨等晶型调控方法，重点分析了转晶剂对α型半水石膏晶型的影响，并指出其转晶机制。

随着科技的不断进步和应用需求的日益多样化，柔性传感器因其独特的优势而成为研究的热点。聚丙烯酸酯作为一种常用的高分子材料，因其优异的耐水性、耐候性和场景适应性，成为了制造柔性传感器的理想基底材料。然而，聚丙烯酸酯基柔性传感器在实际应用中仍面临一些挑战。例如，传感器的黏附性问题会影响到其与皮肤的接触稳定性，而体内适性问题则关系到传感器在人体内的应用安全性。本文介绍了近年来聚丙烯酸酯基柔性传感器的最新研究进展，分别阐述了压阻式、电容式、压电式传感器的传感机理，根据导电填料进行分类并分析总结了聚丙烯酸酯柔性传感器的研究进展。聚丙烯酸酯基柔性传感器作为一种具有广泛应用前景的高科技产品，其未来的发展趋势将是多功能化、自供电和无线传输技术的集成与应用。通过不断的技术创新和研究，相信聚丙烯酸酯基柔性传感器将在医疗健康、智能设备、环境监测等多个领域发挥出更加重要的作用，为人类社会的发展做出更大的贡献。

通过采用低聚磷酸酯阻燃剂双酚A双(二苯基)磷酸酯（BDP）对环氧树脂/低分子量聚苯醚（EP/PPO）复合材料改性，得到了EP/PPO/BDP阻燃复合材料。通过同惠LCR电桥、热重分析（TGA）、垂直燃烧（UL-94）、极限氧指数（LOI）、锥形量热和力学测试，研究液体阻燃剂BDP对EP/PPO复合材料介电性能、热降解性能、阻燃性能和力学性能的影响规律。结果表明，当BDP质量分数为10%时，复合材料的介电常数从2.81降低到1.27（2M）；材料的初始降解温度略有降低，但高温下的残炭率明显增加；仅加入5%的BDP即可使EP/PPO材料达到UL-94 V-0，在很大程度上降低了EP的热释放速率、烟释放量和有毒气体释放量，有效降低了EP的危险火灾性；与此同时材料自身优良的力学性能得到保持，说明BDP与EP/PPO材料的相容性良好。

通孔电镀铜是实现高性能印制电路板之间互连的方法之一，提高通孔电镀铜均镀能力对促进印制电路板技术的发展非常重要。本文旨在揭示甲基红对电镀液电化学性能、电沉积铜层表面形貌以及通孔电镀铜的影响。首先，借用电化学测试，分析了甲基红、对流速度对酸性电镀铜体系的电化学性能的影响。然后，通过电镀铜实验获得通孔电沉积铜层，借助粗糙度测试、X射线衍射测试，探究甲基红对电沉积铜层表面形貌的影响。最后，通过制备通孔切片，采用金相显微镜，获得甲基红对通孔电镀均匀性的影响。结果表明，当对流速度为0~1600r/min时，随着对流速度的增大铜沉积速率加快。当甲基红浓度为0~9mg/L时，随着甲基红浓度的增大铜沉积速率先加快后减慢。当甲基红浓度为6mg/L、电流密度为2A/dm²时，铜层表面光亮，粗糙度为0.287μm，电镀通孔均匀性为0.978。综上所述，甲基红是一种具有去极化作用的特殊电镀铜整平剂。

分子筛的高效、环保和合成廉价在学术及工业应用领域都具有重要的意义。传统水热合成法中非有机胺体系因其弱导向性和杂晶相的竞争生长导致纯硅MFI分子筛（Silicalite-1）的合成极具挑战性。本文在甲醇体系中成功合成出Silicalite-1分子筛，并重点考察了水热合成过程中甲醇的作用和晶化条件（水硅比、醇硅比等）对分子筛合成的影响。使用蒙特卡罗模拟、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、热重（TG）、N₂-吸附脱附和NH₃-程序升温脱附（NH₃-TPD）等方法进行了计算与表征。结果表明：引入晶种可以明显改善甲醇体系在晶化初期成核困难的问题，当晶种投入量为3%（质量分数）、醇硅比为3.3时可以直接合成出高结晶度的纯相Silicalite-1分子筛，该分子筛表现出优异的甲醇制丙烯（MTP）反应催化活性。最后，本文提出的Silicalite-1分子筛低成本合成策略具有显著的科研价值和工业化应用前景。

为了解决半芳香聚酰胺聚合过程中存在的反应温度高、反应时间长所带来的能耗高、生产效率低、产品质量欠佳的问题，本文以PA12T盐为原料，通过直接固相聚合（DSSP）的方法制备粉末状半芳香聚酰胺PA12T。系统研究聚合工艺对产物特性黏数和初生态的影响，得到优化的工艺条件。为实现反应物料在聚合过程中始终处于固体状态，采用了不同升温速率的方法：先以3℃/min的速率从室温升至180℃（180℃为第一预定温度），再以阶梯升温的方式从180℃逐步升至210℃（210℃为第二预定温度），升温速率为每30min 5℃，水用量与设备的体积比为25g/L，负压保温时间为1~6h。整个聚合过程的最高反应温度为210℃，时间为7~12h。得到产物的特性黏数为0.80~1.73dL/g，熔点为317℃，初始热分解温度为392℃，拉伸强度为76.1MPa，断裂伸长率为39.4%，弯曲强度为42.6MPa，缺口冲击强度为9.47kJ/m²。

为了实现“双碳”目标，开发高效的碳捕集技术至关重要。膜吸收技术耦合了化学吸收法与新兴的膜技术，兼具两者的优点，但其吸收效果受限于膜的润湿性。本文采用FeOOH原位生长协同低表面能物质的修饰对商业PVDF膜进行了超疏水改性。使用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪和接触角测量仪等分析仪器证实了超疏水F/FeOOH/PVDF膜的成功制备。改性膜的静态水接触角为152.6°、滚动水接触角为8.2°，具有超疏水性。通过膜吸收CO₂实验发现，在多种操作条件下改性膜的CO₂脱除率均高于50%，表现出良好的CO₂膜吸收性能。在40h的膜吸收实验中，改性膜维持了平均4.4mmol/(m²∙s)的稳定吸收通量，而原膜在20h内润湿，通量下降到了2.8mmol/(m²∙s)，表明超疏水改性对提升膜的抗润湿性发挥了显著作用。

深入研究光栅几何结构参数对智能凝胶光栅传感器检测性能的定量影响规律是实现其结构优化设计的重要前提。本文设计了一种由N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）单体与大分子交联剂四臂聚乙二醇丙烯酰胺（tetra-arm-PEGAAm）聚合而成的温度响应型智能凝胶光栅传感器，并采用微接触印刷法制备了3种不同槽深的凝胶光栅，由此研究光栅结构对检测性能的影响规律。研究结果表明，制备得到的凝胶光栅在干态和湿态下其表面微观结构均表现出高度的规整和有序性，且其具有高透明度，并能实现实时可逆响应。此外，在相同的温度刺激下，PNIPAM凝胶光栅的高度越大，衍射信号越强，呈现出更显著的衍射效率变化和信号放大效应。相关研究结果可为智能凝胶光栅传感器的结构优化设计提供理论指导。

通过溶剂蒸发法制备的聚乙烯醇（PVA）膜存在结构异质性。本文以分子量（M_w）分别为27000、47000、75000和98000的PVA为研究对象，重点研究了 PVA的成膜过程、膜结构和膜性能，探究聚合度对PVA成膜过程中流变性能、PVA膜结构均匀性以及其吸湿性、耐水性、力学性能和光学性能的影响。结果表明，随聚合度增加，PVA水溶液发生液体-固体转变所需浓度下降，所制备PVA膜在纵截面上的结构异质性也下降，并且PVA膜表面粗糙度逐渐降低，导致其表面的水接触角逐渐增大。聚合度最小的PVA-1（M_w≈27000）对水分的敏感性最高，耐水性最差。聚合度和含水率都能对PVA膜的力学性能产生显著影响，当含水率为5%时，屈服点消失。此后，PVA膜在拉伸过程中具有明显的应力发白现象，这归因于PVA膜中的水分在承受拉应力时作为应力集中点，并随着拉伸过程逐渐形成微孔。

为提高碳酸氢钾的热分解温度，使其满足轻量化高性能聚丙烯微发泡材料的工业化需求，以两性物质铝酸酯偶联剂DL-411（ACA）为改性剂，采用乙醇溶解蒸发法和高温熔融法改性碳酸氢钾（PB），制备高温型碳酸氢钾发泡剂（ACA@PB），并将其应用在聚丙烯微发泡材料加工生产过程中；利用热重（TG）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等表征手段，研究高温熔融法改性碳酸氢钾的热分解性能、较佳制备条件和微观形貌；考察ACA@PB添加量对聚丙烯微发泡材料泡孔分布和力学性能的影响。结果表明，当铝酸酯偶联剂DL-411和碳酸氢钾的质量比为3∶5时，碳酸氢钾的初始热分解温度T_{\mathrm{0}}由155.9℃提高至203.9℃，分解温度区间\mathrm{\Delta }T由78.0℃缩短至40.0℃；当ACA@PB添加量为4%时，聚丙烯微发泡材料拉伸强度为30.30MPa、弹性模量为1.73GPa、断裂伸长率为9.67%、简支梁无缺口抗冲击强度为63.07kJ/m²，符合工业化聚丙烯微发泡材料的加工应用要求。

沥青路面回收料由于老化程度不同，采用一种再生剂进行再生沥青混合料配合比设计，其路用性能难以满足使用要求。因此本文针对不同老化程度的沥青选用基础油分、增塑剂、增黏树脂及抗老化材料为原材料，采用极差分析法及响应曲面法制备沥青再生剂，通过闪点、差热-热重法、四组分分析等测试对再生剂性能进行分析，并且对再生沥青的针入度、延度以及流变性能等进行测试，验证其抗老化性能以及再生效果。结果表明：响应曲面法结合极差分析法可以有效提高多影响因素下再生剂配比设计；随着沥青老化程度的增加，所需再生剂中增黏树脂的含量会降低、增塑剂的含量会增大，再生剂中应具有45%以上的重质组分保证再生剂的热稳定性；残留针入度以及延度可以对再生剂的抗老化的性能进行评价。

随着工业化进程的不断发展，人类社会对矿产原材料的开采不断加深，许多资源面临供应危机。为了更好地计算该矿产的关键性，同时满足低碳的需求，众多研究团队的原材料关键性研究方法相继出现。本研究详细论述了美国、欧盟、中国的4种典型原材料关键性评价方法，及另外8种有重要研究价值的方法，针对73种关键性原材料深入分析各方法的优缺点及适用范围。通过对评价方法的评价框架进行梳理、对评价结果进行归纳、对评价的展现形式进行对比、对方法的具体应用进行总结，结果表明，大部分关键性评价都包含供应风险、供应限制的脆弱性以及环境影响三大指标，展现方法大致分为加权求和法和矩阵分析法。分析得出现阶段各评价方法存在评价对象局限、指标不全、准确性不高的问题。在此基础上，对原材料关键性的研究现状进行了讨论，确定了锂、钴等28种公认的关键原材料。最后，提出原材料关键性评价的未来发展需要具备四个基本性质，即全面性、可自定义性、可预见性和准确性，以促进关键性评价在工业生产过程中的普及，为推进工业绿色低碳化提供理论和数据支持。

沥青材料在拌和、运输以及摊铺阶段会释放大量的固体颗粒物与有害气体，统称为沥青烟气。为缓解沥青烟气的不良影响，推动绿色交通快速发展，国内外学者主要从沥青烟气的室内外检测方法、释放特性以及抑制措施等方面展开了广泛研究。由于不同学者采用烟气检测方法和评价指标的差异，导致检测数据和评价结果的相关性较低；同时，在沥青烟气生成机理以及烟气抑制机制方面缺乏系统性研究，使得抑烟沥青在抑制效果与路用性能方面存在不足。本文综述了沥青烟气的国内外研究现状，总结归纳了现有的沥青烟气检测方法，并对比了各检测方法的优缺点及适用范围，从沥青种类、温度与加热时间三个方面阐述了沥青烟气的释放特性，对比分析了各类抑制措施的烟气抑制效果及抑制机理，最后提出了未来沥青抑烟技术应从开发高效规范的烟气检测技术、探究烟气中各物质的演变机制与转化关系、研发新型复合多孔抑制材料以及环境效益与健康风险评估等方面开展研究，为实现沥青烟气高效减排奠定基础。

回收废塑料用于沥青改性对实现废塑料资源化利用和提升基质沥青性能具有重要意义，因而受到废塑料处理和道路沥青领域研究人员的广泛关注。本文着眼于废塑料与基质沥青的相容性问题和废塑料改性沥青的性能变化，系统阐述了废塑料的回收利用现状及其在沥青领域的应用成果，归纳总结了废塑料改性沥青相容性的表征方法和性能提升方式，梳理和分析了废塑料湿法改性沥青的高低温性能、流变特性、抗疲劳性能和抗老化特性等的研究成果。综合沥青性能和研究现状提出了废塑料改性沥青的研究建议：通过多尺度研究明确废塑料对沥青改性的作用机理，探究废塑料结构与改性沥青性能间的构效关系，确定提升废塑料改性沥青相容性和低温性能的低成本方式，结合废塑料改性沥青相容性及抗老化性等特点丰富其性能评价体系。

在“双碳”目标背景下，碳捕捉、利用及封存（carbon capture, utilization and storage, CCUS）是燃煤电厂实现烟气脱碳的最理想策略。在CCUS技术中，微藻固碳是极具潜力的CO₂利用方式。微藻不仅生长速率快而且可以将CO₂转化为高附加值的微藻产/制品。然而，由于光能和CO₂利用率低，微藻固碳目前的经济可行性还达不到商业化要求，仍需进一步研究。基于国内外的相关研究，本文首先剖析了微藻悬浮液中烟气溶解、转化、被利用的过程以及光衰减现象；讨论了CO₂、光质及其强度等因素对微藻生长和固碳性能的影响。其次，从选育高固碳能力藻种、增强CO₂传质和优化光供给策略三方面综述了提高微藻CO₂固定效率和光合效率的方法；扼要地阐明了其中原理，以期为后续研究提供思路。最后，展望了微藻生物质的利用方向，为微藻固碳在实现我国“双碳”目标过程中的应用提供了参考。

ZIF-8（zeolitic imidazolate framework-8）作为一种典型的微孔材料，孔结构单一，金属负载量有限，影响其催化降解性能。添加ZnO作为模板可以有效调节ZIF-8的孔径大小和孔结构，同时具有大比表面积、高金属负载量以及丰富的孔道结构等特点。本文通过采用SEM、ICP-OES和BET等表征手段对材料的形貌结构、化学成分以及双金属负载量进行了详细分析。表征测试结果显示，加入ZnO模板后衍生得到的多级孔（微/介孔）Co-Ni-N-C材料中，双金属元素呈现高度分散的状态，不易发生团聚，并含有丰富的活性位点。降解实验研究结果表明，在Co-Ni-N-C及过氧单硫酸盐（PMS）投加量为0.30g/L、pH=9的条件下，在t=30min时对左氧氟沙星（LEV）的降解率最高可达到97.02%。在Co-Ni-N-C/PMS催化体系中，产生的羟基自由基（·OH）、硫酸盐自由基（ ^· SO₄^-）、超氧自由基（·O₂^–）和单线态氧（¹O₂）等活性物种与水中的LEV发生化学反应，导致LEV的分解或转化为其他物质，使其成为较小的分子或无害的化合物。

以Na₂CO₃、NaOH、改性聚乙烯醇（PVA1788）、PAC、Na₂SiO₃为原材料，研发一种水溶性双层颗粒式水处理药剂，用于处理高硬度水。其中的改性PVA1788是通过加成反应制备的，以增强其水溶性，并利用扫描电镜、X射线光电子能谱仪、傅里叶红外光谱仪等对改性PVA1788进行微观分析。最后对药剂去除效果进行检验，并考察储存时间、反应水温、pH、反应时间对药剂的影响。研究结果表明，Na₂CO₃、NaOH可有效去除水中硬度，改性PVA1788具有水溶性有利于提高药剂的溶解性能；双层颗粒式药剂受环境因素影响较小，使用条件宽泛，储存5～30天后使用仍然有效，硬度去除率可稳定达到92%～94%。研发的双层颗粒式药剂内外层组分可分步释放，改变了水处理工艺中药剂需分步投加的传统方式，缩短了水处理工艺流程。

超临界水氧化是一种能够高效无害化处理有毒和复杂有机废物的前沿技术。然而，无机盐溶解度在水临界点附近急剧降低而发生盐沉积，导致反应器堵塞，已成为了该技术大规模推广应用的基础性瓶颈问题。因此，本文对亚/超临界水中典型硫酸盐Na₂SO₄和K₂SO₄的溶解特性及机理进行了研究。获得了更宽温度和压力范围内Na₂SO₄和K₂SO₄在水中的溶解度数据。在84.13~540.46kg/m³水密度范围内Na₂SO₄和K₂SO₄溶解度分别增加了约8931倍和36211倍，相同条件下K₂SO₄溶解度高于Na₂SO₄。溶解度并非严格随水密度增加而增加，Na₂SO₄在25MPa和663.15K的高密度（215.18kg/m³）下溶解度（64.375mg/L）明显低于在21MPa和643.15K的低密度（195.73kg/m³）下溶解度（906.141mg/L），近似水密度下溶解度相差了约13倍，因为前者处于超临界态而后者处于亚临界态。溶解度在643.15~663.15K范围内下降速率远高于663.15~723.15K，与水密度和介电常数随温度的变化趋势一致。通过分子动力学揭示了Na₂SO₄和K₂SO₄二元盐水体系中的离子成核特性等微观机理。Cl^-的电荷/半径比低于SO₄^2-并且多原子离子结构的SO₄^2-的配位层比单原子离子结构的Cl^-多，所以氯盐溶解度高于硫酸盐。常温常压下会形成水合Na⁺、K⁺和SO₄^2-离子，水分子对盐离子的静电屏蔽作用较强。超临界条件下水分子的静电屏蔽效应减弱，离子碰撞聚集形成团簇，从而产生盐晶体。研究结果能够为超临界水技术的进一步发展提供指导。

熔融法是无害化处置垃圾焚烧（MSWI）飞灰的有效方法。本文开展了硅铝添加剂与飞灰的共熔实验研究，分析了不同硅铝矿物组分对飞灰熔融特性及重金属固化效果的影响。研究发现，硅铝组分和热处理温度对飞灰熔融和重金属的氯化挥发影响较大，其中，SiO₂的加入可有效降低飞灰的熔融温度，且添加量为20%时，产物中开始大量出现无定形玻璃体，适量Al₂O₃的加入有助于重金属的固化，但对飞灰的熔融无明显促进作用；高温和硅铝组分的加入有利于促进重金属的直接或间接氯化反应，使其以氯化物形式挥发，同时生成碱金属硅铝酸盐；此外，蒙脱土在促进飞灰熔融以及固化重金属等方面均优于高岭土，且热处理产物的多次浸出毒性均满足国标限值。

首次以天然斜发沸石为原料，在无需额外添加硅铝源的基础上通过水热法制备方沸石（ANA），并采用NaOH和NaCl对ANA进行改性制得OH-ANA和Na-ANA。采用XRD、SEM、FTIR、BET、zeta电位和ICP-OES对合成沸石进行了表征，并研究了合成沸石对Pb²⁺的吸附性能。结果表明，改性后的Na-ANA和OH-ANA的比表面积均高于ANA，Na-ANA和OH-ANA对Pb²⁺最大吸附容量分别为96.00mg/g、125.54mg/g，均大于ANA的71.95mg/g，表明天然斜发沸石基方沸石在经过改性后吸附性能有所提升。ANA、Na-ANA和OH-ANA对Pb²⁺吸附是一个吸热的自发过程，符合伪二级动力学和Langmuir等温线模型，且吸附速率由外扩散和颗粒内扩散共同控制。材料表征结果显示，ANA、Na-ANA和OH-ANA对Pb²⁺吸附机理是静电吸引、离子交换和化学络合三者的协同作用。再生循环实验表明，OH-ANA材料具有良好的可再生性能。综上所述，ANA、Na-ANA和OH-ANA在去除重金属离子方面具有一定的应用潜力。

以煤气化渣、循环流化床粉煤灰和水泥为原料，制备了固废基复合胶凝材料。分别选取氢氧化钠（NaOH）、硫酸钠（Na₂SO₄）和碳酸钠（Na₂CO₃）作为化学外加剂，研究了单一外加剂和NaOH-Na₂SO₄复合外加剂在不同掺量下对复合胶凝材料抗压强度、流动度、凝结时间和收缩行为的影响；利用等温量热、X射线衍射（XRD）、同步热分析（TG）和扫描电子显微镜（SEM）分析了其水化机理。结果表明：3种化学外加剂的掺杂均可缩短复合胶凝体系的凝结时间，并使体系的流动度有所降低。NaOH和Na₂CO₃的适量掺杂可显著提高复合胶凝体系的早期强度，Na₂SO₄的掺杂可明显提高体系的28d和90d强度，NaOH-Na₂SO₄复合外加剂的加入可使不同龄期的强度均有所提高。化学外加剂的掺入可缩短体系的水化诱导期，提高水化反应速率，生成更多钙矾石和C-(A)-S-H凝胶等水化产物，使得基质更为致密，进而提升力学强度。本文研究结果可为固废基复合胶凝材料的性能调控提供理论支撑。

煤气化渣中炭灰分离是实现其分质利用的重要前提。本研究利用筛分、气流分级及化学酸洗/煅烧获得了不同类型的富炭和富灰产物，对产品中的炭灰特性进行分析，并探讨其作为填料对橡胶的补强填充性能影响。结果表明，不同方法所得的富炭或富灰产物性质不同，筛分可实现气化渣中的炭-灰一定程度的分离；气流分级则可得到粒径较小且比表面积较大的富炭颗粒；酸洗/煅烧可制备纯度较高的炭和灰。煤气化渣中残炭较大的比表面积为其与橡胶结合提供了丰富的接触位点，起到了类似炭黑的补强效果，其炭骨架内附着的微珠颗粒能够减少对硫化促进剂和硫化剂的吸附，缩短硫化时间。气化渣中硫酸钙可以促进活性硫的生成和转移，提高胶料的交联密度。相较不添加填料的橡胶复合材料，气化渣填充橡胶可显著提高橡胶复合材料的力学性能。其中，气流分级所得的富炭渣的补强填充性能最好，其制备的橡胶复合材料拉伸强度提高到13.92MPa，300%定伸应力为3.75MPa，均优于其他类型富炭或富灰原料。本研究提高了对煤气化渣中炭灰特性的了解，有助于煤气化渣基橡胶补强填料制备技术的研发。

为了克服游离漆酶不稳定且难以回收利用的问题，以具有高比表面积且孔径与漆酶尺寸相近的介孔金属有机骨架PCN-333(Al)作为固定漆酶载体，通过物理吸附法制备了PCN-333(Al)固定化漆酶［Lac/PCN-333(Al)］，并将其用于活性艳蓝KN-R（RBBR）的降解。结果表明，Lac/PCN-333(Al)具有超高漆酶负载量（688.9mg/g），酶活性回收率达70.9%。同时，PCN-333(Al)的孔道为漆酶提供了良好的保护作用，Lac/PCN-333(Al)的pH、温度、储存稳定性均高于游离漆酶。此外，Lac/PCN-333(Al)的米氏常数（K_m）值为97.6μmol/L，远低于游离漆酶，表明固定后漆酶与底物的亲和力增加。最后，在加入0.2mL介体ABTS（0.2mmol/L）条件下Lac/PCN-333(Al) 200min内对RBBR的降解率高达89.0%，降解速率是游离漆酶的4.5倍，且经过5次重复使用后降解率仍可达78.5%，具有良好的可重复使用性。本研究为新型固定化漆酶的研发及其在染料污水处理中的应用提供了参考。

为高效利用棉浆黑液，本研究以棉浆黑液提取物为填料，与高密度聚乙烯共混后采用模压成型工艺制备木塑复合材料（WPC），采用红外（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、吸水率、水接触角、热重量分析（TGA）、弯曲性能测试、拉伸性能测试等表征手段分析材料的形貌、吸水性能、热稳定性和力学性能等，并与传统的玉米秸秆、木质素基木塑复合材料进行对比。结果表明，棉浆黑液提取物基木塑复合材料表面光滑，密度为1.057g/m³，水接触角为97.75°，吸水率为0.95%，均符合国家标准；起始分解温度为213℃，500℃下的残炭量达12.04%，耐热性提高；弯曲强度显著优于玉米秆和木质素基木塑复合材料，拉伸性能介于二者之间，具有优异的力学性能。

火箭发动机尾焰复燃会影响飞行稳定性、增加热管理难度以及降低军用火箭发动机的隐身特性。文中提出现有尾焰复燃反应动力学模型中缺乏对压力特性的研究，导致不同反应动力学模型对火箭高空飞行条件下的尾焰复燃温度、CO浓度和光谱辐射强度的预测结果有较大差异。因此，发展高精度的燃烧动力学模型对预测尾焰复燃特性至关重要。文章总结：层流预混火焰结构简单，能避免湍流对燃烧过程的影响，非常适用于火箭发动机尾焰复燃反应动力学的研究。分子束取样结合飞行时间质谱（MBMS）装置可开展2~100kPa压力范围内的层流预混火焰实验研究，可模拟火箭发动机在不同海拔处的工作环境压力，并能够探测包括短寿命自由基在内的多种燃烧产物的摩尔浓度分布，有助于发展宽压力范围内高精度尾焰复燃反应动力学模型，为提高火箭发动机的稳定安全运行及弹体隐身性能提供理论支撑。