传统的石化能源利用率较低加剧了环境危机，低能耗的热管理材料应运而生。本文介绍了红外辐射调控技术的原理，综述了辐射选择性调控材料在建筑热管理和人体热管理领域的研究进展，并概述了两类材料红外性能的相关研究和应用进展。文中指出：辐射选择性调控材料是通过设计材料表面结构的光学特性，调节太阳辐射来实现辐射控温的。建筑热管理材料主要有透明涂层、颜料涂层和辐射冷却器等，不同的建筑围护结构对应不同的性能，如具有高太阳反射率和高红外发射率的辐射冷却器和颜料涂层大都应用在墙体和屋顶上，而窗户要为室内提供一定的照明，因此还需具有高太阳透过率；人体热管理材料主要是可穿戴织物，包括辐射散热织物、辐射保温织物和智能辐射织物，除了具有相应的辐射性能之外还应该具备普通织物所具有的柔韧性、透气性、抗菌性的特点。最后，本文从辐射调控材料的性能与实际应用相结合的角度展望了未来的研究方向。

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。

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。

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。

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。

将相变时伴随潜热的相变材料（phase change material, PCM）特别是潜热值较大的固-液PCM引入热界面材料（TIM）领域，有望获得兼具储热和导热双功能的新型热界面材料——相变热界面材料（phase change thermal interface material, PCTIM）。然而，鉴于固-液相变材料的热导率普遍较低且存在液相流动泄漏问题，使得增强热传导并同时提升固-液相变材料的定形性成为研制高性能相变热界面材料（PCTIM）的关键。本文系统评述了国内外研究者在提升相变热界面材料热导率以及改善其定形性方面的策略及其研究进展。文中指出，目前强化PCTIM导热的手段主要有添加高导热填料、促使填料有序结构化以及使用低熔点金属等。在改善定形性方面，已运用的策略主要包括使用柔性载体负载固-液PCM以在保证一定柔性的基础上克服其液相泄漏问题，使用固-固PCM来取代固-液PCM来彻底避免液相泄漏问题的出现，以及将固-液PCM封装在微米级或纳米级胶囊内，旨在牺牲借助液相PCM增加柔性的功能，而且通过提高PCTIM的潜热值来提升其抗热流冲击性能。文章指出，当前已研制的PCTIM热导率还较低，储热和导热这两个特性对其散热性能的协同影响机制缺乏深入了解。今后，需要探索研制高性能PCTIM的新策略，以期获得定形性好、热导率高、界面热阻小且潜热值大的PCTIM，从而满足5G通信等高热流密度芯片的散热需求。

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。

氢能具有能量密度高、环保清洁可再生的优势，已经成为未来能源发展的重要方向，被视为实现碳减排的必由之路。但目前氢能发展的核心问题是用氢成本过高，与电动车和传统燃油车相比没有经济优势。本文从制氢-运氢-加氢的产业链角度分析，发现电解水制氢成本远远高于化石能源制氢，且氢气的成本主要在运氢和加氢环节被抬升。文中指出：究其原因，主要由于氢气储存不易，在现有的长管拖车运输条件下，每次运输氢气量少，效率不高；同时由于燃料电池汽车数量少，每日加注量不足，叠合加氢站关键设备不能国产化，固定资产投资高导致折旧成本高，增加了氢气成本。针对这一问题，文中给出了具体降低成本建议，包括增加运氢压力以增加单次氢气运载量；加快科技攻关，关键设备国有化；突破政策限制，实现站内制氢；优化加氢站工艺，减少日常运营成本等。

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。

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。

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。

氨不仅是一种成本低廉的化工原料，而且由于具有较高的能量密度、易于储运、燃烧不产生CO₂等优点被认为是一种有广泛应用前景的清洁燃料。氨燃料具有替代汽油、柴油等化石燃料的应用潜力，为解决环境污染和化石能源短缺等问题提供了新的途径。本文概述了氨燃料的理化特性、燃烧特性以及与多种材料的相容性，介绍了氨作为调合燃料的性能及应用研究进展，尤其对氨-汽油燃料、氨-柴油燃料、氨-正庚烷燃料等燃料体系的研究成果进行了总结。文章集中分析了氨作为发动机燃料的机遇和挑战，尤其指出了氨燃料的生产高能耗、毒性及腐蚀性、氨的燃烧缺陷等问题，并探讨了对应的解决方案。在碳达峰、碳中和的大背景下，氨燃料在我国的发展具有后发优势。

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。

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。

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。

稀土金属元素是我国重要的战略资源，因其在高精尖产品中的独特作用，稀土金属元素的分离纯化显得格外重要。膜分离技术是一种高效率、低能耗、环境友好的分离手段，在众多领域应用广泛，将其用于稀土金属分离可明显提升分离效率，降低稀土工业对环境的破坏，但目前的研究尚处于起步阶段，将面临较多挑战。本文介绍了膜技术分离稀土金属的三种策略，包括离子印迹膜、聚合物包合膜和液膜，总结了膜材料的制备方法和分离性能，分析比较了膜技术细分类型的特点和利弊。本文还指出离子印迹膜的选择分离性优势巨大，但在吸附容量上仍有提升空间，也是未来几年膜分离技术的研究重点；聚合物包合膜和液膜分离技术，可根据萃取剂类型和用量灵活调整活性位点种类和数量，在膜技术分离稀土金属的工业化应用方面具有较大潜力。

淀粉作为非常具有潜力的石油基塑料的替代品，其耐水性差严重限制了淀粉基包装材料的广泛应用。本文详细分析了淀粉单一改性和复合改性的特点，并介绍淀粉与疏水材料复合制备淀粉基疏水包装材料的研究情况。文章指出：提高取代度、降低生产成本、采用无毒无害的绿色溶剂是淀粉疏水改性的研究重点，协同增效的淀粉复合改性成为研究热点；解决亲水淀粉与疏水材料不相容相的界面问题是提高疏水材料共混效果的关键，对淀粉、疏水材料改性或添加增容剂是改善界面相互作用的常用方法；但合成可降解聚酯成本较高，寻找低成本的生物质材料用于改善淀粉基包装材料的疏水性潜力巨大。基于上述分析，本文指出低成本、性能优良和安全环保是未来开发淀粉基疏水包装材料的主要研究方向，对今后制备淀粉基疏水性包装材料具有一定的参考价值。

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。

锂离子电池具有高能量密度和良好的循环性能，是目前最为理想的动力电源储能体系。然而，由于大容量和高功率锂离子电池技术尚未成熟，存在安全隐患，导致其商业化应用受到了很大程度的限制。锂离子电池的安全问题主要有机械力破坏、异常充电、气体积聚和热失控等，本文分析了上述危险因素产生的原因以及抑制的方法。在这些增强电池安全性的方法中，使用安全添加剂是最为经济有效的手段，但要在电解液中找到一种对电池具有高安全性能且不牺牲其他性能的实用添加剂并不容易，未来同时具备多功能的添加剂将会是对电池性能提升最有希望的研究方向。本文分析了成膜添加剂、阻燃添加剂和防过充添加剂的作用机理，并对相关领域的发展方向进行了展望。

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。

金属氧化物-分子筛（OX-ZEO）双功能催化剂可实现CO _x 加氢制低碳烯烃的高选择性转化。本文概述了OX-ZEO催化CO _x 加氢制低碳烯烃反应中金属氧化物的研究进展，通过对CO _x 加氢制甲醇/乙烯反应热力学分析指出了“接力催化”的优势，重点讨论了金属氧化物的种类和组成、制备方法及金属氧化物和分子筛的“亲密度”对催化性能的影响，探讨了催化反应机理、氧空位的作用及抑制副反应的策略。分析了OX-ZEO催化反应面临的问题和挑战，展望了OX-ZEO催化体系的发展趋势，认为通过元素掺杂、助剂修饰、优化制备条件等可提高金属氧化物的氧空位含量，进而可提高催化活性，也可通过对金属氧化物进行表面疏水改性抑制副产物CO₂，提高C原子利用率。

烧结工序是钢铁工业生产链的重要环节，同时也是大气中二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NO _x ）和二英的主要排放源。随着烧结烟气脱硫技术日趋成熟，氮氧化物和二英的减排成为烟气污染物减排的重中之重。本文介绍了钢铁工业烧结烟气超低排放的新法规和相关标准，并从源头控制、过程减排和末端治理三个方面综述了国内外关于烧结烟气中NO _x 和二英减排的最新研究进展及相关技术工业应用现状，提出了采用全流程多技术耦合方式是实现烧结烟气多污染物低成本减排的发展方向。结合钢铁工业“碳减排”新发展要求，指出烧结烟气低温脱硝/二英催化剂的研究挑战，并对其抗水、抗硫性能提升研究进行了展望。

开发高效、低成本的放射性碘捕获材料对核能的安全利用和核废料处理具有重要意义。本文针对目前碘捕获材料吸附容量低、成本高等问题，以含有羟基、羧基等活性位点的木质素为基础原料，N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为氮源，对氯甲基苯乙烯（VBC）为功能单体，通过自由基聚合接枝与Friedel-Crafts烷基化两步反应，原位构筑一系列氮修饰木质素基超交联聚合物（NLHCPs），其比表面积最高可达715.8m²/g，且有较高的氮含量（3.95%~4.48%，原子分数）。分别研究了NLHCPs对碘蒸气和碘正己烷溶液的吸附性能，结果表明NLHCP-2的碘蒸气吸附容量最高，可达2.5g/g，吸附作用主要为化学吸附，碘分子在聚合物表面转变成聚碘阴离子的形式。而其对正己烷中碘的吸附等温线更符合Freundlich模型，吸附最大平衡容量可达230.8mg/g，动力学拟合表明其吸附速率主要受扩散过程控制。吸附碘蒸气后的材料，在乙醇中可快速脱附，具有良好循环使用性能。

为研究退役锂电池盐水溶液放电产生的放电废水有机物的种类与来源，首先采用单因素优化方法对萃取剂类型、pH、萃取次数3个因素进行液-液萃取前处理优化实验，获得最佳萃取预处理条件。接着采用气相色谱与质谱联用（GC-MS）程序中分流比和升温模式对比实验，建立了放电废水有机成分定性分析方法，并对检出的有机污染物进行分类与来源判断。研究结果表明，选取乙酸乙酯为萃取剂，调节放电废水pH至9.38，以8000 r/min离心5min（4℃），且采用间歇三次萃取时分离效果最优。对放电废水SIM定性扫描检测出10类有机污染物，其中酸酯类、酰胺类、烷烃类物质较多，且来源于反应衍生物与电解液添加剂的占比较大，分别为33.3%与20%，包括电解质增塑剂间苯二甲酸二(2-乙基己基)酯，电解液溶剂效应产物1,4-环己烷二羧酸二甲酯、磷酸 三(2-氯乙基)酯，电解液添加剂硬脂酰胺、十六碳酰胺、十四酰胺、1,4-环己烷二甲醇二乙烯醚，退役锂电池塑料外壳中抗氧剂原料3,5-二叔丁基苯酚等。这些物质对水环境均具有不同程度的毒性危害，需进一步检测各有机物浓度并揭示其迁移转化规律，建立退役锂电池放电废水重点关注有机污染物清单。

赤泥含有具有催化作用的元素，同时含有一定的孔，可用作催化剂。赤泥的强碱性导致催化剂表面烧结、酸性不足等问题。该研究采用柠檬酸交换钠及焙烧制备了脱碱赤泥催化剂，赤泥的脱碱率达到96%。表征发现脱碱赤泥结构更稳定，硅铝酸盐聚合度降低，Al、Fe、Ti等具有催化作用的元素含量增加、比表面积增加、中强酸酸性位点增多等。用于催化秸秆热解，产物生物油中醛类、酚类、呋喃类变化明显，其中2,3-二氢呋喃含量增加了15.9倍。脱碱赤泥对生物油的产率影响较小，不可冷凝气体、生物炭产率变化明显。推断与脱碱赤泥促进了脱羟和脱羰基反应、葡萄糖脱水重排，强化了脱甲基和脱甲氧基反应有关。

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。

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。

玻璃纤维增强树脂材料是应用最为广泛的工程复合材料。自20世纪末以来，玻璃纤维与基体树脂之间的界面结合越来越被关注，浸润剂是玻璃纤维表面处理的功能性复合涂层，是玻璃纤维生产与使用顺畅性的重要保障，也是构建玻璃纤维与树脂界面结合的重要“化学桥梁”。然而浸润剂配方具有高度保密性，行业内也缺乏系统可靠的浸润剂技术数据库，限制了人们对浸润剂知识及其作用的理解。通过对已经公开发表的相关文献进行广泛对比分析，本文对玻璃纤维浸润剂目前的表征与分析方法进行综述。首先对浸润剂的基础知识进行了简单概括，随后介绍了浸润剂的典型表征与分析技术，最后对浸润剂表征技术的发展现状、行业难点进行总结与展望，从而帮助复合材料行业的研发与生产人员更好地理解玻璃纤维浸润剂在增强复合材料中的作用。

为解决当前纺织印染行业大量使用高污染、高能耗且易褪色的传统化学染料和颜料的问题，针对结构生色材料所具有的不含着色剂、颜色鲜艳、不易褪色等特点，本文综述了近年来光子晶体结构色纺织材料的制备及应用研究进展。介绍了光子晶体结构及其结构生色机理，阐述了结构色纺织材料常用的制备方法，着重归纳了光子晶体结构色在纤维、纱线、织物及颜料等方面的应用，并分析了其在应用过程中存在的问题。分析表明，光子晶体结构色纺织材料已经可以达到大面积快速制备，且在织物上构筑结构色较为方便且研究较多，在纱线上构筑结构色的研究较少，在纤维上构筑结构色容易赋予其功能性且相关研究逐渐增多。最后总结了光子晶体结构色应用于纺织领域所存在的问题，并对该研究方向进行了展望。

金属有机框架材料是由金属离子/团簇和具有一定刚性结构的有机配体通过配位键连接而成的多孔晶体材料，具有多孔、比表面积大、结构多样、表面易修饰等特点，在能源、化工、医药领域具有广泛的应用。机械化学合成法是指通过机械能诱导化学反应的方法，由于其绿色环保、耗时短、效率高、应用范围广、副反应少的特点近年来受到广泛关注，在制备金属有机框架材料方面同样表现出显著的优势。研磨法是机械化学合成法中重要的一种。为了解生物金属骨架材料的机械化学法合成概况及最新进展，本文介绍了研磨法制备金属有机框架材料的经典案例，尤其着重介绍了应用于医药领域的金属有机框架材料的合成，研究进展表明研磨法是一种绿色高效的合成方法，为金属有机框架材料在医药领域的广泛应用提供了可能，具有良好的发展前景。

纳米纤维素表面富含活性羟基，具有高度的亲水性和吸水性，这在很大程度上成为影响纳米纤维素在工业上大规模应用的主要因素。对纳米纤维素表面的活性羟基进行化学修饰提高其疏水性，日益成为国内外学者研究的热点。本文在简要阐述超疏水材料基本特征和制备方法的基础上，对比了不同超疏水材料制备方法（模板法、喷涂法、沉积法、刻蚀法）的优劣，重点介绍了国内外学者利用纳米纤维素构建超疏水材料（气凝胶、纸张、涂层、薄膜等）在生物医学、造纸工业、油水分离、食品包装、储能材料等不同领域的研究进展，归纳并分析了目前纳米纤维素构建超疏水材料在改性方式和性能提升等方面仍存在的问题，同时指出了纳米纤维素构建超疏水材料未来将朝着过程无污染化、工艺简化、稳定性优化等方向发展。

面向大功率、远距离复杂空间布局和相对移动等散热问题，设计制作了一种高性能柔性环路热管。以氨为工质，采用聚四氟乙烯（PTFE）材料作为毛细芯，在气液传输管线中耦合了不锈钢编织内衬平滑型PTFE金属软管。以薄膜加热器作为模拟热源，冷却循环水作为冷源，实验测试和评估了热管的传热性能，主要包括启动、加热功率增量测试、热阻和传热量。结果表明，样机具有良好的启动特性和传热性能，对功率的切换响应迅速平稳。能够在超过3.97m有效传输距离下实现最大传热量大于700W，系统热阻小于0.01K/W，工作温度小于35℃。为了更好地评估环路热管（loop heat pipe, LHP）设计的合理性，对稳态运行时环路各部件流动压降进行了计算比较。分析发现气体管线管径是主要影响因素，软管的应用不会显著增加系统流动阻力，相对于其提供的柔性是占优的。

1,5-二氨基萘是一种重要的化工原料。本文首先简要介绍了合成1,5-二氨基萘的卤代氨化、二萘酚氨解、环合等生产方法；并以工业上经典的硝化还原法制备1,5-二氨基萘反应为重点，从绿色化学和本质安全角度出发，对硝化反应阶段从“强酸混酸”至“非酸”体系，以及还原反应阶段从贵金属催化剂至非贵金属催化剂的研究进展分别进行了阐述。同时指出硝化还原法的还原反应阶段相对比较绿色、环保，但硝化反应阶段仍然存在环境不友好的问题，且整体工艺流程烦琐复杂。针对上述合成工艺中普遍存在的环境污染、效率低等不足之处，进一步讨论了以氨水、羟胺盐等为胺化剂，由萘一步合成1,5-二氨基萘的最新研究进展，并指出温和条件下、清洁高效的一步合成萘胺将成为今后的研究方向。

新能源汽车产业快速发展带动锂离子电池消费不断增加，直接导致用于生产电池材料的钴、锂、镍等能源金属严重短缺。未来退役锂离子电池产量将呈指数增加，其资源化回收受到广泛关注。资源化回收不仅可以缓解电池材料紧缺现状，还解决了废旧电池堆积而引起的危害。本文针对退役锂离子电池放电预处理和湿法、火法两种资源化回收工艺最新研究现状进行了综述，并就未来发展趋势进行了讨论。在现有火法回收工艺基础上提出一种利用高温熔融冶炼渣处理废旧锂离子电池回收有价金属的新方法，通过添加适宜的氯化剂将渣中锂转化为高温易挥发的LiCl，实现从烟尘中富集并高效回收锂的新思路，解决了传统火法工艺需从渣中对锂进行二次提取的技术缺陷。

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。

由生物质转化得到的生物炭材料因其成本低且环境友好被广泛用于环境领域，且对我国实现碳达峰与碳中和有积极的促进作用。非金属氮掺杂生物炭由于氮元素的引入，呈现表面碱度以及多吸附位点的特性，提高了其对污染物的去除性能，然而对氮掺杂生物炭材料的绿色可控合成及掺杂机理的关注不够。本文综述了近几年来国内外氮掺杂生物炭材料的制备及其在环境中的研究应用，梳理了氮掺杂生物炭材料中含氮官能团的类型和不同制备方法，含氮官能团包括吡啶N、吡咯N和石墨N等，其含量和类型受氮源、热解温度和时间的影响，阐明了其中的氮掺杂机理由氮源分解的中间产物、生物炭表面官能团和掺杂过程中的活化剂等因素决定。最后，对氮掺杂生物炭在环境方面的应用及作用机理进行探讨，并在此基础上提出未来研究高效氮掺杂生物炭的重点和研究方向，以期为氮掺杂生物炭在环境中的实际应用提供参考。

首先介绍了橡胶防老剂的相关理论研究，橡胶材料老化的本质为自由基反应，其防护机理主要是抑制自由基的形成，实验研究集中于差示扫描量热、核磁、紫外分光、红外光谱等分析橡胶材料以及防老剂的结构变化，而理论研究则集中于分子模拟，包括解离能、溶解度、均方位移等参数计算。其次，通过对国内外商业化橡胶防老剂的使用现状进行追踪，分析了新型橡胶防老剂的开发与应用情况，包括胺类防老剂的改性方法、防老剂的复配研究以及具备特殊功能的新型防老剂应用等，结合几类耐迁移橡胶防老剂的结构特点和应用结果，指出具备耐迁移和低毒性等特点的新型橡胶防老剂是未来发展方向。最后，总结了新型耐迁移橡胶防老剂应集中于发挥防老剂大分子化和多官能化的协同作用，可以更好地适应橡胶工业的持续发展。

氢能作为零碳能源，是实现我国双碳目标的有效战略途径，随着氢能被纳入我国能源体系范畴，氢能的广泛商业应用即将呈现爆发式增长。受限于氢的物理特性，氢能利用过程中的高能量密度储运技术一直是制约其发展的瓶颈之一，液氢作为储氢密度最大的方式，其规模化制取技术是解决氢能应用环节中高效储运和规模化利用的有效途径。本文对当前全球已知的规模化氢液化装置的液氢产能规模和运行状态进行了统计分析，介绍了主要生产国的工业氢液化装置，比较了三种基本氢液化原理，总结了实际工业装置特点，对当前提出的规模化概念型氢液化系统原理和能效进行了分析，提出了未来发展应参考的设计特点和建议性阶段发展方向，为氢能的高效规模化储运技术发展提供有效支持，加速实现氢能的广泛商业化应用。

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。

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。

微塑料因轻薄、微小、易吸附等特点，在陆地出现后随水流进入大海，随气流暂时悬浮于空气中，随动植物、土壤活动等深入土壤内部，进入地下水中汇流入海，再因退潮、干湿沉降等原因从水、大气环境再次进入土壤；并有可能通过植物和水生动物食物链传递从而对人体健康产生潜在风险。本文通过计算微塑料的综合危害指数（污染负荷指数和潜在生态风险指数）得出结论：微塑料虽然对环境危害较大，但目前尚处在可接受的风险范围之内，然而如果人类仍不加节制，肆意生产和使用塑料，在80年后微塑料将给生态系统带来极大风险。目前由于技术限制很难集中有效地收集处理微塑料，微塑料在迁移过程中很难分解代谢，所以应重点从源头控制来减少微塑料的产生。同时，由于人们对微塑料的认知仍处于初级阶段，因而深入了解微塑料与污染物的联合作用和对生态环境的破坏作用，完善微塑料风险评价模型成为当前的首要任务。

土壤中多环芳烃（PAHs）污染已成为一个严重的环境问题。因此，有必要开展低成本、高效的微生物修复技术研究。本文从土壤中PAHs的环境污染特征出发，结合近年来利用微生物修复技术去除土壤中PAHs的研究进展，剖析该技术工程应用存在的挑战及其解决策略。并对微生物与PAHs之间的作用机制进行介绍，指出细菌降解PAHs主要通过双加氧酶的作用，真菌降解PAHs利用的是单加氧酶，而藻类降解低环PAHs主要采用单加氧酶系统进行代谢，降解高环PAHs则主要采用双加氧酶系统进行代谢。最后提出了未来PAHs污染土壤修复技术的主要研究方向，包括建立高效降解菌筛选体系、构建混合菌群及基因工程菌、加强作用过程及代谢组学研究等方面，以期为我国土壤修复技术的产业化发展和大规模应用提供指导。

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。

占全球塑料产量一半以上的聚烯烃，由于其稳定碳氢链结构，极难降解，废弃后带来了严重的“白色”污染和“微塑料”问题。研究废弃聚烯烃的可控化学回收，实现其资源化和升级循环利用，具有重要的意义。本文重点总结了聚烯烃催化裂解的方法、特点及过程机理，包括催化热解、加氢裂化和氢解；梳理了高值裂解产物如芳烃、轻质烯烃、润滑油等的生成机制以及裂解过程中常用的催化剂种类及其催化构效关系；讨论和介绍了裂解反应以及高值产物生成的过程强化手段，包括基于反应器设计的反应过程强化、基于高效分离材料设计的分离过程强化等方面的研究进展。通过高效催化剂的设计及反应和分离过程强化技术的研究，有望实现废弃聚烯烃低温可控裂解及产物的高值化利用。

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。

综合介绍了多种烯烃水合反应的机理、生产工艺及催化剂的研究成果。分类详细归纳了环己烯、丙烯、高碳烯烃等通过水合反应生产相应产物醇的生产工艺和催化剂的最新研究进展，并分析了烯烃水合技术的未来发展趋势。分析发现：烯烃水合反应的路径主要分为直接路径和间接路径；其反应机理主要有马氏规则的亲电加成机理、反马氏规则的亲电加成机理、自由基反应机理等；烯烃水合反应用催化剂从液体酸、碱，过渡金属盐或氧盐，不断向分子筛、固体酸、合成树脂、光催化剂、酶催化剂方向发展。未来，光催化和生物酶催化是烯烃水合科技研究的重点方向；而反应设备参数优化、提升催化剂性能、强化物料混合效果、改善传质过程等，则是烯烃水合生产工艺优化的发展趋势。

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。

吸附式空气取水技术因其适用环境范围广、低碳环保的特性，被认为是解决全球水资源短缺问题的重要技术之一。吸湿材料的特性决定着该技术的取水性能。本文对吸湿材料的最新研究进行了系统的归纳与总结。重点介绍了吸湿性聚合物和复合吸湿剂（多孔材料-盐、聚合物-盐、聚合物-聚合物和多孔材料-聚合物），并对各类吸湿剂的性能特点以及在吸附式空气取水系统的应用展开详细介绍。发现复合吸湿剂的吸湿性能更强，特别是聚合物类复合吸湿剂，满足宽领域吸附的要求，进而提高了在干旱地区的取水效果，在未来具有很好的应用前景。最后，指出了吸湿材料需要进一步研究和解决的相关问题，以期为推进吸附式空气取水技术早日实现从实验室研究到规模化工业应用提供有价值的借鉴和参考。

液氢能量密度高，作为氢的储运形式在远距离运输上具有成本优势。在减碳政策引导下，全球范围内液氢市场将进一步扩大，但氢液化装置能耗过高制约了液氢市场的发展。本文聚焦于国内外氢液化装置产业化现状，调研了国内外液氢产能和氢液化装置供应商；回顾了国际上两个典型氢液化装置的建设情况、流程特点和关键性能指标；梳理了近几年文献公开的氢液化流程的预冷方式、液氢产量和能耗，并且详细介绍了日本WE-NET项目和欧洲IDEALHY项目的氢液化流程；总结了氢液化装置的技术难点和发展现状。分析表明，低能耗氢液化流程设计已相对成熟，提升核心设备的效率和可靠性、完善液化过程的动态控制策略是推动氢液化装置产业化的关键。大型氢液化装置实现规模效应、小型氢液化装置提升启停能力是两个重要的发展方向。

挥发性有机化合物（VOCs）的大量排放对我国大气环境已造成严重污染。本文综述了针对工业VOCs排放浓度低、风量大、含水等特点，分子筛作为较成熟的吸附材料在VOCs吸附处理中的应用。影响分子筛吸附VOCs的因素有孔径结构、表面性质、疏水性等。研究表明，与吸附质动力学尺寸相匹配的孔径和具有多级孔的分子筛吸附性能优良，引入适宜补偿阳离子也可加强吸附。文中指出：提高硅铝比或硅烷化改性来提高分子筛疏水性以及免除模板剂使用，降低成本，减小污染成为当下发展主流；在制备方法上打破传统水热合成法，使用固相法、微波辅助、晶种导入来降低能耗，实现绿色合成已成为新兴话题；研发多功能整体式材料以及吸附法和多种方法相结合来处理VOCs已成为未来发展趋势。