有机氟材料具有优异的热氧稳定性、耐化学腐蚀性、耐老化性、不黏性、电绝缘性以及极小的摩擦系数等特性，因此作为一种不可替代的材料广泛应用于高新技术产业。近年来高新技术产业发展对高性能有机氟材料的需求引发了学术界和工业界对氟材料的研究兴趣。依据本文作者的研究经历及有机氟材料的发展方向，本文介绍了氟树脂（新型含氟聚合物、电活性含氟聚合物、新型全氟磺酸聚合物、聚四氟乙烯3D打印）及氟橡胶（过氧化物硫化氟橡胶、耐低温氟醚橡胶、耐高温全氟醚橡胶、全氟聚醚基类玻璃橡胶）的制备科学及应用进展，特别阐述为了满足航空航天、能源、信息等高新技术产业需求发展的新一代高性能有机氟材料。本文也介绍了近期出现的聚四氟乙烯新成型技术及类玻璃氟橡胶。文章指出发展绿色环保和高效的高性能有机氟材料制备及成型加工方法是今后的发展方向。

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是高性能聚烯烃材料的典型代表，稳定的线性长链结构使其具有高强度、耐冲击、耐磨损、自润滑、耐化学腐蚀、耐低温等诸多优异性能。近年，UHMWPE加工、改性技术日益扩展、优化，形成了多种多样的UHMWPE制品，广泛应用于军民各项领域。本文综述了UHMWPE在催化聚合、纤维、膜、管材、板材及型材等方面的最新进展，重点介绍在各领域应用、加工、改性等方面的研究成果和发展趋势。

聚乳酸是目前最具前景的生物基可降解材料之一，具有诸多优点而被广泛应用于生物医疗与家纺服饰等领域。然而，聚乳酸材料仍存在着易燃烧的不足，限制了其在阻燃要求较高领域的应用与发展，因此聚乳酸阻燃改性迫在眉睫。为更好地掌握聚乳酸阻燃改性现状与发展趋势，本文首先简要介绍了聚乳酸的燃烧过程与阻燃机理，为聚乳酸阻燃改性提供了理论指导。其次，全面综述了聚乳酸阻燃改性的最新进展，包括物理共混、化学共聚与表面修饰等方法，重点阐述了聚乳酸物理共混阻燃改性现状，同时分析总结了不同添加型阻燃剂的优缺点。最后，结合聚乳酸结构特点与阻燃材料发展态势，提出绿色环保、多功能性、高效稳定等阻燃聚乳酸材料将成为未来发展趋势。

当今的多相催化研究需要新的技术和方法从原子尺度上表征活性中心结构和反应中间体。本文作者课题组近期开发了理论模拟新技术来探索催化剂活性位点结构，即基于神经网络势函数的大规模原子模拟（LASP）软件中实现的全局神经网络势函数计算方法。本文介绍了该方法可以显著降低催化体系的计算代价，而维持与密度泛函理论同一级别的计算精度，从而解决多相催化中的许多复杂问题。本文对神经网络势函数方法的实现细节和目前已实现的应用场景进行了详细介绍。神经网络势函数可以用来预测材料晶体结构，理解高压氢化条件下TiO₂表面的结构演化和确定三元氧化物ZnCrO晶相中合成气制甲醇活性位点。最后文章分析了神经网络势函数的局限性和今后可能的三个研究方向，即材料性质预测、多元素体系神经网络势函数构造和化学反应拟合。

配位催化共聚是制备环烯烃共聚物的主要方法，目前商品化的环烯烃共聚物主要由乙烯与降冰片烯或者四环十二碳烯共聚得到。共聚单体及其含量是决定环烯烃共聚物性能的关键因素，而决定共聚单体含量的最核心因素是催化剂。本文从催化剂结构的角度出发，综述了乙烯和降冰片烯/四环十二碳烯共聚用有机金属催化剂，从双茂有机金属催化剂、单茂有机金属催化剂、非茂有机金属催化剂、后过渡金属催化剂等部分进行论述，同时论述了催化剂结构及关键聚合工艺（如温度、压力、单体浓度等）对催化活性及共聚单体插入量的重要影响。此外，由于乙烯与四环十二碳烯共聚活性低，未来针对该共聚反应的研究会继续进行。合成更多新结构的配体、开发更高活性的催化剂、构建更经济有效的反应体系将会是新的研究重点。

不锈钢是高压氢系统的常用材料，在氢能储输技术中发挥重要作用，但高压氢环境引起的塑性降低、疲劳裂纹扩展速率加快等不锈钢氢脆问题，严重阻碍了氢能的产业化发展，在不锈钢材料表面制备阻氢涂层是解决不锈钢氢损伤问题的重要手段之一。本文首先综合介绍了典型涂层材料的应用特点及阻氢性能，探讨了制备工艺对涂层阻氢性能的影响、不同涂层材料的阻氢机理，并分析了涂层阻氢性能影响因素，之后总结了涂层阻氢性能评价方法及各种评价方法的优势与不足，并根据各种评价方法的技术特点，指出每种方法的适用范围。最后，基于阻氢涂层研究进展，文章提出以开发新型涂层结构为研究重点，同时加快新型涂层材料的探索，并重点关注涂层氢环境原位性能评价方法的研究。

随着全球石油资源日益匮乏，来源于石油原料的尼龙材料受到严重制约，因此来源于可再生原料的生物基尼龙材料受到广泛关注。本文针对生物基尼龙11、尼龙1010、尼龙610、尼龙510、尼龙410等，从材料改性的角度出发，详细论述了近年来生物基尼龙材料以熔融共混方式在增强、增韧、阻燃、电性能和导热方面的研究与应用进展。文章指出在生物基尼龙改性方面以增强、增韧、阻燃改性研究为主，以尼龙11和尼龙1010为基体的研究最多，其中增强改性中多以木质纤维素、黏土等为增强填料，增韧改性中以马来酸酐改性聚烯烃增韧剂效果最好，阻燃改性中以含磷和三聚氰胺化合物的膨胀型阻燃剂为主。文章总结开发新型生物基尼龙单体、微观结构、共混界面和结晶是该领域未来值得研究的方向。

对锂辉石-氧化钙烧结过程进行热力学分析，绘制了各反应Gibbs自由能与温度的关系图。结果表明，Al₂O₃会优先和Na₂O、Li₂O、K₂O反应，然后与CaO反应生成CaO·Al₂O₃，而且烧结温度需高于1060℃以保证LiAlSi₂O₆能够完成晶形转变。并探讨了锂辉石-氧化钙烧结法提锂的反应机理。考察了不同烧结条件对锂浸出率的影响并对熟料进行X射线衍射（XRD）分析表征。实验结果表明，在配料比为1∶1.25、烧结温度1150℃、烧结时间60min时，锂的浸出率达到92.14%，熟料中的主要物相为Ca₂SiO₄与LiAlO₂。利用XRD和扫描电镜-能谱联用仪（SEM-EDS）对熟料与浸出渣的物相、显微形貌及元素分布情况进行了分析表征。为了确定烧结反应的控制性步骤，在最优烧结条件的基础上对烧结过程进行动力学分析，结果表明，锂辉石-氧化钙烧结体系属于球形颗粒三维界面化学反应控制，烧结过程的动力学拟合方程为\mathrm{1}-{(\mathrm{1}-x)}^{\mathrm{1}/\mathrm{3}}=\mathrm{0.00677}t。

采用一种操作简便且易于工业推广的方法对木粉进行疏水改性，具体过程为：将3种可热聚合的单体，即甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲基丙烯酸丁酯（BMA）和苯乙烯（St）均匀喷洒在木粉上，经过预热处理后，与配方中其他组分，如高密度聚乙烯（HDPE）和马来酸酐接枝聚乙烯（MAPE）等通过高速混合机混合均匀，采用双螺杆挤出机造粒后，注射制备木塑复合材料（WPC）样条，测试其力学性能。另外，考察了疏水改性对WPC接触角、维卡软化温度、洛氏硬度、吸水性能、热性能的影响规律。结果表明：疏水改性后WPC的接触角增大，木粉和HDPE的界面相容性改善，力学性能得到明显提高。其中，当MMA、BMA和St的添加量为3%时，WPC的力学性能最好，与疏水改性前相比，弯曲强度分别提高了17.3%、26.3%和27.5%，弯曲模量分别提高了24.4%、24.4%和26.0%，冲击强度分别提高了54.7%、57.7%和60.5%。 此外，疏水改性后WPC的维卡软化温度、洛氏硬度、耐水性和耐热性也得到改善。

微生物燃料电池是一种可以从污水中直接回收能量的新型装置。然而，还有很多问题限制了它的广泛应用，其最大的困难在于输出功率密度低。阳极材料对于提高其功率密度和能量转换效率非常重要。本文基于生物质原料，利用化学试剂活化结合热处理，制备得到了一系列具有分级孔结构的自支撑活化三维碳基阳极。这种自支撑三维阳极具有优异的导电性、良好的电化学活性、出色的传质扩散以及优良的微生物相容性。其中，6mol/L KOH溶液处理得到的三维阳极具有最优的电化学活性和最佳功率输出，其最大功率密度高达121.45W/m³，是处理前的1.8倍。此研究为构筑高效功能三维碳基MFCs电极材料提供新思路和新方法。

采用硝酸铁与硫脲在溶剂热反应条件下制备FeS₂，利用物理浸渍法将FeS₂负载至多壁碳纳米管（MWCNTs）上，借助扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X光电子能谱（XPS）等分析测试手段对制备样品的结构特性进行探究，通过固定床反应器研究模拟烟气氛围下吸附剂对烟气中单质汞的吸附特性。实验考察了不同FeS₂负载量、烟气初始汞浓度、床层温度以及O₂、NO和SO₂对吸附剂脱汞效率的影响。结果表明，制备出的FeS₂分散性较好，呈球状晶体，表面均匀覆盖着MWCNTs，成团簇状。当负载量为10%、反应温度为70℃时，FeS₂/MWCNTs的吸附效果最好，最高脱除效率能达到100%，60min后脱除效率仍有80.3%。TPD脱附曲线和XPS分析结果进一步表明烟气中的Hg⁰被氧化成Hg²⁺以HgS的形式附着在吸附剂表面，证实吸附剂以化学吸附为主。此外，汞脱除效率随初始汞浓度的增加而降低，汞吸附容量却随之增加，60min最高能达到5.1μg/g。酸性气体NO和SO₂的存在，占据了吸附剂表面的活性点位，不利于Hg⁰的吸附，但低浓度NO对吸附剂的整体效果影响不大，抗NO性能较好。

以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂，原硅酸乙酯（TEOS）为硅源，1,3,5-三异丙基苯（TPB）为扩孔剂，制备不同孔道结构的多孔二氧化硅纳米微球（PSNs），将四乙烯五胺（TEPA）通过物理浸渍法负载到PSNs上，合成TEPA-PSNs吸附剂。利用扫描电镜、透射电镜、红外光谱、N₂吸附-脱附循环实验和热重分析对材料的结构性能和热稳定性能进行表征，成功制备了具有不同孔道结构的胺基化多孔二氧化硅。对吸附剂材料进行CO₂吸脱附实验和动力学研究，结果表明：当TPB含量增多时，吸附剂材料吸附的CO₂量也随之增大，并且TEPA-PSNs-0.5在75℃时吸附量最大，达4.70mmol/g；一阶动力学模型能较好地预测该吸附剂的CO₂吸附过程；经过5次循环，其再生性能仍然高达94.34%。因此，合成的胺基化多孔二氧化硅具有高吸附量和良好稳定性，是用于二氧化碳捕集的潜在材料。

自聚微孔聚合物（PIM-1）虽具有良好的CO₂渗透性能，但其气体选择性普遍较差，限制其在CO₂/CH₄分离领域的应用。本文以N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂制备ZIF-8纳米粒子，将其引入到羧基化的PIM-1基质中，制备了cPIM-1/ZIF-8混合基质膜，用于CO₂/CH₄分离。结果表明：由于合成ZIF-8的溶剂也是cPIM-1的良溶剂，使得两者之间具有良好的界面相容性，从而使ZIF-8添加量高达质量分数45%。随着ZIF-8添加量的增加，膜的CO₂渗透速率持续增加，CO₂/CH₄选择性呈现先上升后下降的趋势。当ZIF-8添加量为质量分数25%时，膜的CO₂/CH₄分离性能最好，即CO₂渗透系数为3942 Barrer，CO₂/CH₄选择性为18.7，较cPIM-1纯膜分别提高了 84%和43%，成功地超越了Robeson分离上限。

采用溶胶-凝胶法制备A位掺Sr的La_xSr_1-xCo_0.5Cu_0.5O₃钙钛矿增强传统B位掺杂钙钛矿活化过一硫酸盐（PMS）的能力。本文选取效果最好的La_0.7Sr_0.3Co_0.5Cu_0.5O₃型钙钛矿为研究对象，以偶氮染料AO7为目标污染物，考察了钙钛矿投加量、PMS浓度、pH和染料废水中常见Cl^-对La_0.7Sr_0.3Co_0.5Cu_0.5O₃/PMS体系降解AO7的影响，并测试了材料的重复利用性和矿化能力。结果表明，La_0.7Sr_0.3Co_0.5Cu_0.5O₃/PMS降解AO7的速度随着材料投加量和PMS浓度的增加而加快，在中性条件下反应速度最快且矿化率良好。该体系主要活性物种之一为·OH，但Sr掺杂后钙钛矿的O空位增多使得¹O₂也参与到降解过程之中。

以壳聚糖（CS）和N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）为原料，本文采用过氧化氢和抗坏血酸共引发剂引发，制备壳聚糖/N-乙烯基吡咯烷酮的接枝共聚物（CS-g-NVP），研究了引发剂配比、反应温度和反应时间等因素对接枝共聚反应的影响。通过红外光谱、核磁共振和热重分析等对产物进行表征，并考察其吸湿性和亲水性能。结果表明，接枝共聚反应的最佳条件为：引发剂抗坏血酸/过氧化氢的摩尔比为1∶1、反应温度60℃、反应时间12h。接枝共聚产物的吸湿性优于壳聚糖，在饱和氯化钙和饱和硫酸铵环境下产物的吸湿率分别为3.68%和23.1%，高于原料壳聚糖的0.41%和9.77%，产物具有良好的亲水性和水溶性，能溶解于酸性和碱性水溶液中。

电助熔系统设计的合理与否直接影响玄武岩池窑的熔制效率。本文基于CFD方法对玄武岩池窑中的火焰燃烧、原料熔化以及熔液流动三大空间进行热耦合模拟，研究电极电流密度、电极长度、电极布置高度、布置方式等关键参数对电助熔池窑熔制均匀性的影响，为电助熔系统的优化设计提供理论指导。结果表明：池窑出口温度随电流密度增大、电极布置高度增加以及电极长度的增加而升高。此外，当电流密度大于2500A/m²、电极布置在池深方向的中下方、电极长度大于350mm以及电极采用横插方式时，熔液空间具有较好的熔化均匀性，且池窑出口熔液温度均高于1360℃，有利于后续的拉丝作业。

粗甲醇精馏的能耗是影响甲醇生产成本的关键因素之一。虽然五塔多效精馏可以降低精馏过程能耗，但仍存在相当的低品位余热未利用，为进一步降低五塔多效精馏工艺的能耗，本研究引入机械蒸汽再压缩式（MVR）热泵，在常压塔提馏段增设辅助再沸器，形成热泵耦合多效甲醇精馏新工艺。基于新工艺的全流程模拟数据，文章利用夹点技术对热泵设置的合理性进行分析，采用能耗、效能系数（COP）和年总成本（TAC）等指标对新工艺过程进行评价。结果表明：热泵耦合多效甲醇精馏新工艺中热泵设置合理，冷负荷为24.7MW，再沸器总热负荷为22.25MW，COP为22.5，相比五塔多效精馏工艺，冷负荷、热负荷以及TAC分别降低33.76%、32.64%和26.97%。热泵耦合多效甲醇精馏新工艺节能效果显著。

通过改变反应器的级数可以显著提高甲醇转化过程的芳烃收率，但这种改变能否进一步改善整个流程的性能还有待研究。本文基于4种不同级数的反应器（包括单级、二级和两种三级反应器），对甲醇制芳烃过程进行了全流程模拟。基于此，本文对这4种情形进行了能耗分析和经济分析，旨在探究不同级数反应器对整个甲醇制芳烃流程的影响。结果显示三级反应器流程显著提高了甲醇制芳烃过程的芳烃产率，约为单级和二级反应器流程的180.74%和163.72%。能耗分析的结果表明相比于单级流程，多级流程在提高芳烃产率的同时也能降低流程的总能耗。而经济分析的结果表明，反应器级数的增加虽然会提高流程的总投资费用和年度总生产费用，但会极大地缩短投资回收期，从而增加流程的收益潜力。

底吹富氧搅拌是熔池熔炼的一种关键强化技术，对品位低、杂质多的矿产资源具有很好适应性，底吹喷枪是其关键工艺设备。本文将数值模拟与数理统计相结合，建立了多孔道底吹喷枪强化搅拌的三维数学模型，并通过水力学模型实验对数学模型进行了验证。针对模型计算结果，以气泡上升时间、液体的气含率方差和平均湍流强度等为评价标准，对直管及多孔道底吹喷枪搅拌过程的混合均匀度进行对比研究。结果表明：多孔道喷枪喷吹方式在提高熔体搅动能的同时能使中上部熔体的混合更为充分，并在生产实践中取得了良好的应用效果。

液滴特性是影响雾化溶液除湿系统性能的关键因素，但目前适用于该类除湿系统的最佳液滴特性尚不明确。为此，本文基于雾化溶液除湿过程所遵循的质量、能量平衡，借助数值模拟及正交设计，以超声波雾化溶液除湿系统（UADS）为例，对除湿剂液滴在各典型粒径、温度、质量分数等特性组合下的除湿性能进行研究。结果表明：随着液滴粒径的减小、溶液质量分数的增加以及液滴温度的降低，雾化除湿系统性能虽均有所提升，但其改善作用依次减弱；通过正交设计优化液滴特性组合，可显著提升雾化除湿系统性能。与液滴优化前相比，UADS系统在本文所得最适液滴特性下的性能，比传统典型性能（除湿速率为7.5g/s，除湿效率为48.5%）大幅提升，除湿速率提升31.04%，除湿效率改善达24.63%。研究可为雾化溶液除湿系统液滴特性的合理优选，并进一步提高系统的除湿性能及经济性提供积极参考。

热泵蒸汽技术相比电锅炉及燃煤、燃气锅炉制取蒸汽，具有更高的一次能源利用效率，并且不产生CO₂和NO_x，符合我国节能环保发展战略。本文提出一种基于蒸汽压缩技术的热泵蒸汽系统，采用两级冷凝直接制取低压蒸汽，再通过蒸汽压缩升压至0.7MPa。并基于EES软件建立数值模型，分析冷凝温度T_cond、蒸发温度T_evap、经济器温度T_econ、喷气率β_g对冷媒压缩机功耗W_refri、蒸汽压缩机功耗W_vapor和系统能效系数COP的影响。结果如下：基于蒸汽压缩的热泵蒸汽系统，制取165℃的饱和蒸汽，在T_evap为50℃、T_cond为93℃时，系统COP为2.996，制取1t蒸汽消耗功率仅为247kW·h；系统COP随T_evap的升高逐渐增大，但是T_evap的升高需要更高的热源温度；蒸发温度不变时，系统存在最佳的T_cond、中间冷却温度T_econ和喷气率β_g，当蒸发温度T_evap为50℃，最佳冷凝温度T_cond为93℃时，最佳经济器温度T_econ为65℃，最佳喷气率β_g为0.13。

结合湿法除尘及挡板绕流技术，本文设计开发了一种带有挡板结构的新型湿法除尘系统。为探究该系统内挡板结构诱导产生的涡旋流动特性及其内部离散相运动规律，基于计算流体力学（CFD）方法，文章选用重整规划群（RNG）k-ε湍流模型数值对比了不同挡板参数下的涡旋结构、速度分布及压降情况等气相流场特性。同时利用离散相模型（DPM）分析了不同工况下喷淋液滴的运动轨迹、逃逸率及驻留时间表现。结果表明，集尘区内弓形挡板的设置可诱导产生涡旋流动，不仅能够抑制低速“流动死区”，同时还可不同程度改善喷淋液滴逃逸情况、有效延长其在装置内的驻留时间。综合考虑气相入口速度v、挡板安放角θ及喷淋液滴粒径D_p的影响，文章推导获得了液滴逃逸率的计算公式，可较为准确地预测喷淋液滴的运动情况。

化石燃料燃烧排放烟气中CO₂的量占CO₂总排放量的75%，为了缓解CO₂导致的全球温室效应，需将CO₂/N₂中的CO₂分离出来。水合物法分离是一种高效、低能耗的CO₂/N₂分离技术。本文研究了水合物法平衡级分离CO₂/N₂过程中，进料CO₂体积分数、反应条件与反应特性三者间的关系，利用CPA-SRK方程+Chen-Guo模型对其进行平衡级分离流程模拟分析。经计算发现，进料干基CO₂体积分数对水合物法分离CO₂/N₂工艺的反应压力、平衡级级数均有较大影响。随着体积分数的增加，反应压力呈减小趋势，减小幅度随体积分数增加而减小，当进料CO₂体积分数小于20%时，压力下降较快，当体积分数大于50%时，压力降低幅度变小。温度为277K时，CO₂体积分数小于10%时，需四个水合物平衡级分离才能得到满足要求的气样；当体积分数为10%~20%时，需三个水合物平衡级分离；体积分数大于30%时为两个水合物平衡级分离。温度对水合分离的反应压力有较大影响，但对所需平衡级分离级数的影响并不大。随着温度的升高，水合反应压力呈增加趋势，增加幅度随进料干基CO₂体积分数的增加而降低。针对所研究气样，在不同温度下，均需三个水合物平衡级分离才能达到工艺要求。

化学储热利用可逆化学变化中的吸、放热进行储能和释能，较之显/潜热储热，其能量密度呈数量级上升且可长期稳定储存热能。本文以低品位能源利用为前提，将化学储热分为化学吸附储热与化学反应储热两大类，对目前广泛研究、前景较大的化学储热材料进行了相应原理、特点、现存问题及其应用发展趋势的分析讨论与总结；经过对不同纯材料的分析对比，发现水合盐可以作为一类较理想的化学储热材料，但也存在易潮解等缺点，而复合材料的形成可为弥补各种纯材料的弊端提供了有效的解决路径；与此同时，目前仍缺乏可在反应器中良好运行的化学储热材料。最后对化学储热，尤其是储热材料的选择方面指出未来需要解决的问题及其进一步的研究方向。

为了研究酸性氧化物（SiO₂和Al₂O₃）的相对含量和酸碱比对煤灰熔融行为的影响，本文以准东煤灰化学组成为基础，利用分析纯试剂制备了28组合成灰样品，在马弗炉815℃灰化后利用灰熔融特性分析仪、扫描电子显微镜-能谱仪（SEM-EDS）和X射线衍射仪（XRD）对样品熔融特性、表观形貌和矿物组成进行表征。进而采用多元线性回归法建立了灰熔融温度预测模型，并对该模型的适用性进行了检验。结果表明：在相同酸碱比下，当SiO₂含量由9%上升至33.73%，而Al₂O₃含量由35.98%降至11.25%时，合成灰的变形温度（DT）、软化温度（ST）、半球温度（HT）和流动温度（FT）均呈单调下降趋势，这意味着SiO₂含量的增加可能促进了煤灰的熔融过程；在不同碱酸比下，合成灰的熔融温度随着酸碱比的增加呈先下降后升高的变化趋势，在酸碱比为1.25时合成灰的特征温度出现最小值，表明酸碱比对合成灰熔融温度的影响呈非线性关系。通过SEM-EDS和XRD表征发现，合成灰中CaO、Fe₂O₃、Ca₂MgSiO₇、Ca₂Fe₂O₅、SiO₂和Al₂O₃等耐熔矿物和CaSiO₃等助熔矿物的相对含量以及与钠相关的低温共熔反应是改变合成灰熔融温度的主要因素。本文所建立模型对文献中6组灰样4个特征温度的预测结果与其对应测量值之间最大残差绝对值均小于80℃，说明该模型在本文的合成灰化学组分范围内可用性较好，具有一定的应用价值。

以煤基航煤基础油为原料，提取出了实际胶质，采用元素分析、凝胶渗透色谱、X射线光电子能谱分析、红外光谱等手段对胶质的组成结构进行表征，系统研究了胶质中元素的赋存形态和相对含量，探讨了促进胶质生成与聚集的影响因素。结果表明，胶质分子整体趋于酸性，芳环和其他不饱和官能团较多。杂原子主要为O和N，含量超过20%，O的赋存形态有羟基或醚键（C—O）、羰基（C\stackrel{\text{???}}{?}O）、羧基（COO—）和吸附氧，N的赋存形态有吡啶型氮、吡咯型氮、氮氧化合物和胺类。羧酸、杂环氮化合物参与胶质形成的反应，羧基、羟基与吡咯型氮、吡啶型氮结合形成氢键，促进胶质的生成和聚集；此外，烯烃基团亦是促进胶质生成的重要因素。相比于石油类胶质和煤焦油类胶质，煤基航煤基础油胶质中的不饱和结构所占比例更大；在油品的深加工过程中，此类胶质容易通过加氢脱氧、脱氮和烯烃加氢饱和等方式脱除。

以玉米秸秆为原料，通过碳化-磺化法制备了碳基固体酸（CSA），采用XRD、FTIR、XPS、SEM、阳离子交换与返滴定法等手段对其结构形貌进行表征，并考察了制备条件对固体酸表面活性基团含量与催化活性的影响。以NaOH/尿素冻融预处理后的纤维素为底物，研究了CSA催化纤维素水解糖化的效果与条件。结果表明：NaOH/尿素冻融预处理能够有效辅助固体酸催化纤维素水解，在350℃碳化2h、100℃磺化5h条件下制备的CSA催化性能最好，其酸量达3.94mmol/g，其中磺酸基、羧基、酚羟基含量分别为1.09mmol/g、1.36mmol/g、1.49mmol/g。在m(CSA)∶m(纤维素)=3∶1、水解温度200℃、水解时间为0.5h的条件下，纤维素水解还原糖得率与转化率分别为47.1%和63%。CSA循环利用3次催化活性下降不大。本研究可为废弃生物质原料制备的固体酸催化纤维素水解转化利用提供科学参考。

针对西部发展对高等级道路沥青的市场需求及塔河原油生产高等级道路沥青的问题，本文依据塔河炼化现有生产结构，从原料组成和结构、调和沥青性能、混合料性能等方面，开展适宜于生产高等级道路沥青的原料选择对比研究，并通过实际生产对技术方案进行了评价。研究得出，焦化辐射油胶体不稳定指数I_c为0.76，其实沸点大于430℃的渣油PI值较低，闪点满足90A道路沥青要求。塔河原油焦化辐射油适宜于高等级道路沥青生产。并以此设计生产工艺流程，生产出了符合指标要求的高等级道路沥青。满足了西部道路建设的需求。

阐述了汽轮机低压缸切缸供热系统工作机理，结合某330MW空冷供热机组，应用Ebsilon软件搭建切缸供热改造前后机组变工况计算模型，基于热力学定律，对比分析改造前后机组能耗分布和供热能力。绘制了纯凝运行、抽汽供热和切缸供热工况能流图，获得机组在不同供热方式下能量流动方向和各部分损失变化。探讨影响机组调峰范围的因素，利用工况图分析低压缸近零出力改造后电热负荷特性及其调峰能力的变化。并结合电力辅助服务市场运营规则进行了调峰补偿收益核算。结果表明：较抽凝运行工况，案例机组完成低压缸近零出力改造后，最大供热能力增加37.1%；额定供热工况电负荷调节能力提高34.8%；发电标准煤耗率降低54.5g/(kW·h), 调峰能力增加的同时热经济性提高。本文从理论上，对低压缸近零出力改造技术的应用提供了定量依据和工程适用范围，为热电联产机组灵活性改造技术应用提供理论支撑。

二氧化碳（CO₂）加氢制甲醇对于解决CO₂排放和能源紧缺问题具有重要意义，催化剂的研究是这项技术的关键。铜基催化剂因高效廉价而被广泛研究，但目前的生产效率离实现工业化仍有距离。本文针对铜基催化剂，首先探讨了活性中心的存在形式，然后从活性组分负载量、载体、助剂、制备方法及条件、预处理条件这5个方面，分别分析其对催化剂的活性、选择性以及稳定性等的影响，以期为CO₂高值转化为甲醇的铜基催化剂的制备和筛选提供参考。按照广泛接受的双位点机理可知，CO₂转化率与铜表面积密切相关，甲醇选择性与强碱位点含量密切相关。因此，各方面因素通过影响催化剂比表面积、铜表面积、铜分散度、碱性位点、铜与载体的协同作用等物理化学参数，进而影响CO₂转化率与甲醇选择性。

浆态床渣油加氢工艺是加工劣质油品的有效方法，由于原料具有高沥青质、高金属含量的特点，工艺的核心在于提供稳定高效的加氢裂化催化剂。油溶性催化剂前体能够原位转化为纳米级尺寸的催化剂活性相，其分散度高、加氢活性高，因而成为浆态床渣油加氢工艺的首选。本文主要介绍了4类常见的油溶性有机钼化合物，即二烷基(芳基)二硫代氨基甲酸钼(Mo-DTC)和二烷基二硫代磷酸钼（Mo-DTP）、环烷酸钼（MoNaph）、异辛酸钼、六羰基钼，比较它们在氢气和硫作用下的转化过程以及对重质原料的加氢性能，找出各自在应用过程中的优缺点，为深入研究和设计开发油溶性催化剂前体提供思路和借鉴。

锂-二氧化碳电池通过捕获、转化二氧化碳为储能物质，既可以减少二氧化碳排放量又可以作为创新的储能装置，引起了研究者们的广泛关注。本文简单介绍了锂-二氧化碳电池的工作机理、发展历程和目前研究存在的难题，通过对研究工作的总结、电池性能的对比，将不同类型的催化剂进行了系统的分类和简单的概括，综述了催化剂的设计理念和研究现状，提出了催化剂目前存在的难题与挑战，并展望了催化剂未来的发展方向。本文主要针对锂-二氧化碳电池阴极催化剂的最新研究进展进行了详细的阐述，指出高效的阴极催化剂是促进锂-二氧化碳电池电化学反应动力学、降低充电平台和过电势的关键所在。

将二氧化碳电化学还原为一氧化碳是一种实现碳循环和利用的有效途径。为了利用大量过剩的二氧化碳资源，本文制备了一种简单合成的电催化剂，以生物质壳聚糖为前体制备了含氮多孔碳基底，嵌入均匀分布的非贵金属铜纳米颗粒进行修饰，通过调节铜的负载量，达到充分利用铜金属的活性，从而在电化学二氧化碳还原过程中实现了优异的一氧化碳法拉第效率和选择性。在-0.6V vs. RHE时下，一氧化碳的最大法拉第效率（FE）为78%，并且没有其他有效产物的生成，从而一氧化碳的选择性达到了100%，电流密度为1.9mA/cm²。并且在0.1mol/L KHCO₃水溶液中连续电解13h以上，一氧化碳的法拉第效率和选择性基本保持不变，制备的电极材料具有优异的稳定性。

采用离散元方法（DEM）建立随机堆积球形、柱形催化剂床层，计算流体力学（CFD）方法模拟Sabatier反应床层介尺度和催化剂微尺度的温度和物质浓度分布，并探讨了催化剂形状、壁温和入口条件对反应特征的影响。结果表明：床层中会出现球形热点区，并随反应进行向出口移动，催化剂外层反应物浓度比内层高且呈环状分布。柱形催化剂单颗粒中心CO₂转化率较球形高，但棱角和床层壁面会出现低转化率区，床层流体会出现回流、滞留和沟流现象，最终导致CO₂转化率为球形>柱形（径高比=1.3）>柱形（径高比=1）。球形催化剂床层中，时间t=200s时，CO₂转化率达到峰值26%，若此时将壁温降低50K，时间t=500s时，较降温前CO₂转化率增大2%、热点温度降低10K；增加惰性球层、减小入口流速和温度，能提高催化剂内CO₂转化率。

在合成SAPO-34的过程中加入不同粒径的硅溶胶来考察其对分子筛酸性和甲醇制烯烃（MTO）性能的影响。采用XRD、SEM、FTIR、NH₃-TPD和²⁹Si MAS NMR等表征手段对合成的分子筛进行表征，并通过固定床反应器对制备的SAPO-34分子筛进行MTO催化性能评价。实验结果表明，不同粒径的硅溶胶对合成的分子筛酸性有很大影响，通过NH₃-TPD表征结果可以看出，随着硅溶胶粒径的增大，分子筛的强酸量、弱酸量均降低。由分子筛的NMR表征结果发现，大颗粒硅溶胶合成的SAPO-34分子筛中存在硅岛。从MTO性能评价结果可以发现，适宜的硅溶胶粒径更有利于提高催化剂的双烯选择性和催化寿命。

采用氧化铝为载体的铜基复合催化剂在固定床与无梯度组合反应器上考察了氯化氢催化氧化制氯气的反应行为。在反应温度T=360~400℃、进料摩尔配比n_HCl/n_{{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}}=1~4、HCl空速W/F_HCl0=0.01~60h^-1以及常压条件下考察了反应温度、进料摩尔比、HCl空速等工艺条件对HCl转化率与反应速率的影响。结果表明：在到达化学平衡以前，HCl转化率和反应速率随着反应温度的升高或反应气体摩尔配比n_HCl/n_{{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}}的降低而升高；随着反应空速F_HCl0/W的降低，HCl转化率先逐渐升高，而HCl反应速率逐渐降低。在达到化学平衡以后，转化率随着反应温度的升高或反应气体摩尔配比n_HCl/n_{{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}}的升高或反应空速F_HCl0/W的降低而降低，反应速率为零。控制反应温度在390~400℃范围内，原料气摩尔比n_HCl∶n_{{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}}为(4∶3)~(4∶2)，HCl空速W/F_HCl0在2.5h^-1左右，此时的HCl转化率可达到60%~70%，且HCl反应速率保持在(0.2~0.25)mmol/(g·min)。本文采用的联合实验装置对于化学平衡前后的反应行为均能较好地考察，为考察与研究同类反应的反应行为开辟了新思路。

研究了Ag/g-C₃N₄光催化剂的制备及降解7-氨基头孢烷酸的性能和机理。通过贵金属表面沉积法制备 Ag/g-C₃N₄光催化剂，利用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）研究催化剂的形貌和微观结构，通过X光射线能谱（XRD）研究催化剂的晶体结构，采用红外光谱（FTIR）研究催化剂的表面化学官能团，紫外可见光谱（UV-vis）研究催化剂的能带结构和光学性质，通过光催化降解7-氨基头孢烷酸评价Ag/g-C₃N₄的催化性能。结果表明，本研究制备得到了高纯度和高催化性能的Ag/g-C₃N₄光催化剂，与单体g-C₃N₄相比，Ag/g-C₃N₄的吸光性能得到了明显提升，光生电子-空穴的分离和传输性能得到了增强。可见光照射120min时，7%-Ag/g-C₃N₄对7-ACA的降解效率约为78.55%，是单体g-C₃N₄降解效率的1.38倍。本研究为拓宽g-C₃N₄基催化剂在光催化领域的应用提供了崭新的研究思路。

生物质能具有来源广泛、绿色无污染、可再生和低廉易得等优点，开发高附加值产品对生物质资源多元化利用和解决能源危机具有重要的战略意义。木醋液是生物质热解制炭工艺中的高价值酸性副产物，已被广泛应用于农业、林业、畜牧业、工业和医药业等多个领域，均显现出正面的促进作用。本文综述了木醋液制备工艺、理化性质、分离方法及形成机理的研究进展，从生物质组分（半纤维素、纤维素和木质素）热解的角度阐述了木醋液中主要有机化合物的形成机理。木醋液颜色呈浅黄色或红褐色，密度为1.00~1.13g/cm³，pH为2.27~3.32，有机酸含量为2.07%~13.82%，热解温度170~350°C下制得的木醋液的物理及化学性质满足日本农用木醋液标准。文章指出木醋液富含酸类、酚类、酮类、呋喃类、醛类、醇类、酯类和醚类有机物，酸类化合物（主要是乙酸）和酚类化合物（主要是愈创木酚）使木醋液具备优良的抗微生物活性和抗氧化活性，并且酚类化合物使其具有烟熏气味的独特性质。联合不同单一分离法精制木醋液的效果最佳，可适用于不同领域的多种用途。在生物质热解过程中，游离水、吸附水和结合水随着温度升高依次析出，半纤维素、纤维素和木质素再分解成挥发性有机物质与水，共同冷凝后形成木醋液。但是，传统热解工艺制备得到木醋液的产率低及温度对成分含量的影响显著是限制木醋液发展的主要瓶颈。水热法是一种新兴的木醋液制备技术，其产率高，焦油成分少，包含的有机化合物种类更多。此外，从生物油中直接萃取也可快速制备含有相同有机组分的木醋液。因此，本文提出未来研究应着重于开发和研究高效且便捷的木醋液制备技术、分离技术及其机理，同时结合先进的催化技术与膜分离技术，以便利于制备高品质木醋液和直接地应用于不同领域，早日实现木醋液的规模化应用。

碳酸甘油酯是一种颇具吸引力的高附加值甘油衍生物，研究以甘油为反应底物制备高附加值的碳酸甘油酯，已成为实现生物柴油副产物甘油综合利用的有效途径之一。本文简述了包括光气法、CO氧化羰化法、酯交换法、尿素醇解法、CO ₂转化法等在内的碳酸甘油酯合成方法，总结了现有碳酸甘油酯合成的主要催化剂及催化合成反应机理，并简要介绍了我国原料甘油市场现状及国内外碳酸甘油酯合成的产业化进展。最后，从技术研发和产业化发展两个方面对碳酸甘油酯合成的未来发展进行了展望，指出一方面应在开发具有高性能催化剂的同时注重催化基础理论的研究，另一方面应在优化工艺流程、降低产品成本的同时注重下游产业应用与替代，并提出我国应推进生物柴油副产物甘油合成碳酸甘油酯的规模化生产与应用示范，加快培育具有国际竞争力的生物质能源与废弃物资源化利用产业。

喹吖啶酮作为颜料、有机太阳能电池等材料的重要原料，其合成过程的闭环反应仍是目前研究的热点。本文以2,5-双(苯胺基)对苯二甲酸（DATA）为原料，在酸促进下进行闭环反应合成喹吖啶酮，通过正交实验考察了促进剂、投料比、加热温度和反应时间对产物收率的影响。实验结果表明，以十二烷基苯磺酸（DBSA）为促进剂，在投料比m(DATA)∶m(DBSA)=1∶4.3、反应温度130℃、反应时间7h的条件下，产物喹吖啶酮收率为92%。由极差R可知，影响喹吖啶酮产率的因素从主到次：酸的种类＞温度＞时间＞投料比。利用¹H NMR、FTIR和UV-vis，对产物和中间产物进行了结构表征；经SEM和TG-DSC热重分析表明产物的形貌规则，热稳定性良好；溶剂处理后，喹吖啶酮经过XRD检测分析为稳定的β-晶型。

以三硝基甲苯（TNT）为模板分子，甲基丙烯酸（MAA）为功能单体，采用乳液聚合法制备TNT的分子印迹聚合物（MIPs）。将制备的MIPs分散在溶剂中，通过表面涂覆法制备出检测TNT的分子印迹电化学传感器。紫外光谱表明TNT与MAA之间存在相互作用力，有助于形成结构稳定、亲和性强的MIPs。利用扫描电镜观测不同制备条件下印迹聚合物的表观形貌，发现溶剂用量为30mL、乳化剂用量为12mg时制备的聚合物形貌较优异。吸附实验表明MIPs对TNT的吸附量随着TNT初始浓度的增加而增加，140min后达到最大吸附量的95%。MIPs对TNT的分离常数远大于RDX和DNT，对RDX和DNT的选择性系数均达到4.4以上，说明MIPs对TNT有较好的选择性吸附能力。铁氰化钾探针实验和对TNT的响应曲线验证了电化学传感器的成功制备，该传感器富集3min就达到了最大电流值的94%，5min内达到吸附平衡。TNT浓度在0.1~5mg/mL的范围内与峰电流有良好的线性关系，检出限为0.06mg/mL。MIPs传感器对TNT的电流响应分别为DNT和RDX的3.13倍、3.27倍，说明其对TNT分子具有很强的特异性识别能力。

生物电化学脱氮技术是一种以电化学活性细菌作为催化剂的污水处理技术，因其绿色、环保、节能的特点而备受关注。本文介绍了不同脱氮技术的机理，从脱氮性能、成本、二次污染大小和污染物转化率等角度对现有脱氮技术进行评价，指出了生物电化学脱氮技术的优势和应用前景；重点综述反应器运行参数、溶液组分、脱氮生物膜的培养方式、生物电化学脱氮系统内菌种构成等因素对生物电化学脱氮系统的影响，并提出了优化脱氮系统的方法；同时总结了生物电化学脱氮技术在处理屠宰场废水、焦化废水和含高氯酸盐废水等方面的应用现状。研究表明：从脱氮系统内不同微生物的角度，尤其是电活性微生物角度探究生物电化学脱氮过程的机理，调控脱氮生物膜的形成和改变脱氮系统运行参数，是改进生物电化学脱氮技术的有效途径。

以锂辉石浮选尾矿为主要原料，黏土矿物为黏结材料，通过湿法注模成型，常压烧结制备建筑装饰陶瓷材料。通过系统的正交试验研究黏结剂种类、烧结温度和黏结剂含量对陶瓷材料性能的影响。通过排水法测试其体积密度和吸水率，万能测试仪测试其抗折抗压强度，X射线荧光光谱仪（XRF）分析其化学成分，X射线衍射仪（XRD）分析其物相组成，扫描电镜（SEM）观察其微观形貌，差热-热重热分析（TG-DSC）探究其升温过程中质量和能量变化情况。结果表明：最佳黏结剂为高岭土，最适宜投加量为15%；烧结温度约为1200℃时可基本实现陶瓷材料的致密化，此时其抗折强度约为17.51MPa，抗压强度约为49.17MPa，吸水率小于3%（属于陶瓷分类中低吸水率砖），体积密度大于1.5g/cm³。研究表明，高温下颗粒间传质作用的增强和玻璃相的出现，使颗粒相互黏结并填充了大量空隙，这对其成瓷和强度的提高有重要作用。本文为锂辉石浮选尾矿的综合利用提供了一种新的途径。

为提高污泥厌氧发酵的短链脂肪酸（SCFAs）产量，在温度(30±1)℃，过硫酸氢钾复合盐（PMS）投加量为0.08g/g TSS的条件下，通过对SCFAs浓度及有机质减少率的测定，研究不同初始pH（pH=9～12）对PMS强化剩余污泥厌氧发酵产酸过程的影响。结果表明：在初始pH 9～11时，SCFAs的浓度随初始pH增加均有所提高。初始pH 12时，SCFAs 浓度稍低于初始pH 11。有机质减少率按从大到小排列为PMS+pH 11>PMS+pH 12>PMS+pH 10>PMS+pH 9。在pH=11，PMS投加量为0.08g/g TSS的条件下，发酵5天时SCFAs产量达到最高（2225.02mg COD/L），约为空白、只投PMS和只调节pH 11的4.76倍、3.23倍和1.13倍，有机质的减少率为38.98%。三维荧光光谱分析表明PMS+pH 11能有效促进污泥中溶解性微生物和腐殖酸的溶出，提高酪氨酸的降解。机理研究表明PMS+pH11促进了溶解、水解和酸化过程，同时抑制产甲烷过程，有利于SCFAs的积累。

针对目前日益严峻的农药污染问题，本文以阿特拉津（ATZ）为目标污染物，利用高铁酸盐活化亚硫酸盐的方式对其进行降解。探究了亚硫酸盐浓度、高铁酸盐浓度、ATZ浓度、pH以及亚硫酸盐投加方式对ATZ去除率的影响。研究结果表明，在pH为7、高铁酸盐浓度为100μmol/L、亚硫酸盐浓度为400μmol/L、ATZ的浓度为5μmol/L的条件下，10s时间内可以去除95%的ATZ。利用自由基淬灭实验对体系中的活性物质进行鉴定，结果表明，高铁酸盐-亚硫酸盐体系中起主要作用的是硫酸根自由基（SO{}_{\mathrm{4}}^{·-}），其对ATZ降解的贡献约占53%；其次是羟基自由基（·OH），约占36%。通过改变亚硫酸盐投加方式，减少了SO{}_{\mathrm{4}}^{·-}的自我消耗，提高了高铁酸盐-亚硫酸盐降解ATZ的效率。这些实验结果有助于高铁酸盐-亚硫酸盐体系的实际水处理应用。

针对固体废物堆肥设施氨气污染问题，本文首次运用双介质阻挡放电低温等离子体（DDBD）技术去除模拟堆肥气体中的氨气。考察了输入功率、氨气流速、氨气初始浓度、反应器放电间隙、氧气含量等参数对氨气去除率和低温等离子体系统能量效率的影响，并分析了副产物的生成情况及其影响因子。研究结果表明，氨气去除率与输入功率和氧气含量呈正相关，与氨气流速和氨气初始浓度呈负相关。低温等离子体系统的能量效率与氨气流速、氨气初始浓度、氧气含量均正相关，但随输入功率的增加先升高后降低。研究发现，在所设定的反应条件下，4mm放电间隙反应器的能耗最低，能量效率最高。O₃和NO_x是DDBD去除氨气的反应副产物，其浓度均与氧气含量呈正相关，均呈现随输入功率的增加先升高后降低的趋势。

在模拟水泥预分解炉装置上研究污泥燃烧过程中还原性气体的产生及其对NO的还原，并系统研究了O₂浓度（体积分数为0～5%）对还原性气体产生及NO还原的双重影响。TG-FTIR特征分析表明，污泥燃烧产生的还原性气体主要为HCN、NH₃、CO和CH₄。进一步实验研究发现O₂浓度对HCN和NH₃的产生有明显影响，HCN和NH₃在O₂体积分数为3%时产生速率最大。同时，O₂浓度对污泥燃烧还原NO有较大影响。在污泥燃烧温度为900℃，烟气中CO₂体积分数为25%、NO浓度为600mg/m³、SO₂浓度为200mg/m³、O₂体积分数为3%时，NO还原率可达到最大（55.8%）。通过还原性物质（NH₃、CO、CH₄和污泥焦）对NO的还原实验研究进一步发现，NH₃和CO是污泥燃烧过程中NO还原的关键物质，且NH₃对NO的还原随着O₂浓度的增加而增加，而CO对NO的还原受O₂浓度的限制。综合分析表明，O₂浓度对污泥燃烧NO还原的影响主要是由NH₃的产生速率差异、NH₃和CO对NO的还原起主导作用且受O₂浓度影响较大等多种因素综合导致。采用污泥作为还原剂进行NO还原是一种高效的方法，在水泥生产中可通过控制O₂浓度获得较高的NO还原率。

在原油采输过程中会产生大量含油污泥，传统处理方式存在回收效率低、环境二次污染等弊端，应用超临界水气化含油污泥进行氢能回收，对含油污泥进行高效处理和利用具有重要意义。本文应用均匀设计方法研究超临界水的反应温度、反应压力、反应时间和物料比与最终单位污泥产氢量之间的关系，并通过反应结果拟合出它们之间的经验公式，分析超临界水反应参数对含油污泥气化制氢影响规律。结果表明，通过均匀设计进行多元线性拟合在含油污泥气化实验中具有较好的可行性，拟合出的经验公式具有良好的预测性，单位污泥产氢量与反应温度、反应时间呈正相关，与物料比呈负相关，伴随压力的增加单位污泥产氢量先增加后减小。在反应参数为544℃、2.2MPa、150min、10%下，单位污泥产氢量最高为5.92mmol/g。

为探究纳米零价铁（nZVI）对水中17β-雌二醇（17β-E2）的降解机制和降解路径，本研究采用降解动力学拟合分析不同初始pH（3、5和7）对17β-E2降解过程的影响。结果表明，酸性条件下17β-E2可被nZVI高效降解，而中性条件下其降解受到极大限制。随着pH进一步降低，nZVI的降解17β-E2的能力仅从降解速率上提升而非降解效率。?OH和?O{}_{\mathrm{2}}^{-}在降解过程中占据主导地位，且随着pH上升?OH的主导地位逐渐被?O{}_{\mathrm{2}}^{-}取代。nZVI自身腐蚀下Fe²⁺产量和产生速率与17β-E2的降解率和降解速率呈正相关。对降解产物的分析表明，17β-E2可在nZVI作用下转化为E1并在酸性条件下被进一步降解；17β-E2的降解路径可归纳为芳香环基团的替换、断裂和开环；降解产物二聚体和三聚体的证实了仿漆酶反应对17β-E2降解的贡献。实验结果为雌激素污染水体的修复以及nZVI的定向优化提供了理论支撑。

针对现有选择性非催化还原（SNCR）技术脱硝效率低、操作温度高（800～1100℃）的问题，本文通过优选富含氨基的有机单体进行聚合获得高分子促进剂，并与尿素、界面剂和助剂等复配，设计了系列新型中温干法脱硝剂。研究表明，添加有机聚合物能有效提高样品的脱硝性能。通过对样品的脱硝评价结果进行比较，发现所制备的高分子促进剂不仅可以促进脱硝温度窗口向中温方向移动，而且具有良好中温脱硝促进效果，当反应温度为563～596℃时，氮氧化物的脱除率可达95.0%。同时，研究发现用壳聚糖、羟丙基甲基纤维素代替本文制备的促进剂时，亦具有脱硝促进作用，但效果不如后者。此外，本文利用FTIR、NMR、TG等系列表征技术，对制备的高分子促进剂进行分析，结合脱硝反应评价结果，尝试推导新型干法脱硝剂的反应过程机理。

火炬是大型石油化工联合装置必备的辅助生产设施，同时也是重要的安全环保措施。但目前火炬的设计标准《石油化工可燃性气体排放系统设计规范》（SH 3009—2013）或者国际标准《泄压和减压系统》（API 521）主要还是基于行业惯例和工程经验。新增装置或扩建装置会对火炬系统造成较大的风险影响，尤其是在火炬系统管网管径及管网布置不改变或无法改变的情况下。本文提出了一种针对石化联合装置进行改扩建对火炬系统风险评估的通用方法，采用改扩建前后发生多泄放源同时泄放的叠加方法流程来获得火炬系统关键参数。采用Aspen Flare-net软件进行数值模拟和案例研究，获得了厂区新增装置导致的火炬系统安全阀背压、噪声等数值结果及对应的安全隐患，并得到了全部可能导致火炬系统安全隐患的泄放组合，为泄放负荷管理提供了量化决策依据，同时说明了所提方法的应用效果和有效性。