首先综述了近年来海水脱钙和烟气固碳脱硫的方法技术，然后引出海水脱钙与烟气固碳脱硫集成技术的研究进展及发展趋势。在单一的反应中共同处理多种污染物，甚至获得可用于多种用途的副产品是治理环境问题有效的方法。因此文中指出海水脱钙固碳脱硫的集成技术不仅可以提高脱硫率，还可以使碳以碳酸钙固体的形式封存，实现了碳硫的选择性分离，还脱除了海水中的钙离子。烟道气中的二氧化碳和二氧化硫均属于酸性气体，而海水呈碱性，且水溶液体系中的矿化反应速率明显高于直接进行气固反应的反应速率，所以文章提出在海水体系中处理烟道气，是一个值得研究的方向。该集成技术可将有害物质资源再利用，获得具有附加值的产品，实现以废治废，对环境友好且成本低。

微柱群结构能够增大有效传热面积并增强流动扰动，在航空航天、核电站、空调制冷等领域有广阔的应用前景。但是宏观流动传热机理在微尺度下不一定适用，在微尺度领域流动换热受更多因素影响。本文针对结构、纳米粒子以及不同重力水平对微柱群流动换热影响机理进行了综述，总结了国内外在这方面的研究成果。流线型微柱群结构具有较好的传热性能。文中指出微米或毫米级的粒子在液体中易沉降，堵塞微柱群通道，而纳米流体在微柱群通道压降小、纳米粒子不易沉淀且单位体积内的热导率更高，但纳米流体的物性只能在短时间内保持稳定不变。无论是常重力还是微重力下沸腾换热，微柱群结构都存在毛细吸引力，可及时向受热面供给液体并且提供稳定的气泡成核位点，有助于提高传热系数。本文提出临界热通量和气泡离开直径的变化规律是微重力下微柱群结构沸腾换热的研究重点。

化工园区多池火事故是典型的高后果低概率事件。鉴于目前两池火辐射模型存在一定局限性，本文采用数值模拟方法，以3个直线排布的5000m³柴油拱顶罐为研究场景，从热释放速率、火焰形态、热辐射强度三方面分析两池火燃烧特性，并与单池火场景对比，考虑储罐间距这一影响因素，进一步研究目标储罐热响应。结果表明：采用GB 50160—2008（2018年版）规定的防火间距，两燃烧罐产生的池火会发生耦合作用，并得出目标储罐受到的热辐射强度分布，最高热辐射达17.04kW/m²；两池火作用下目标储罐的温度、Mises应力与失效时间分别为644℃、356MPa、936s，单池火为488℃、280MPa、2880s，目标储罐在两池火作用下的变形也比单池火更为严重；随着储罐间距增加，目标储罐的温度与Mises应力逐渐减小，失效时间逐渐增加，当储罐间距为标准防火间距的2.5倍（20m）时，失效时间为2800s，与单池火作用产生的失效时间2880s较为接近。本研究可为优化储罐防火间距及区域韧性提升提供理论指导。

针对化工设备的可靠性随时间或载荷作用次数等寿命指标发生变化这一问题，在传统可靠性模型基础上构造了一种考虑设备运行影响因素的可靠度评价方法，可处理化工设备的运行工况、载荷、应力和强度等参数随时间变化的可靠性计算问题。该方法首先利用传统威布尔分布可靠性模型对设备进行可靠性评价，计算设备的可靠性参数；采用灰色关联分析选择影响威布尔分布模型参数的主要因素，然后应用响应面法，在基于威布尔分布的失效速率模型中引入设备运行的影响因素，建立多变量故障失效速率模型，在此基础上对设备进行时变可靠度评价，并对设备进行简单的故障预测。最后将该方法应用于某化工设备，对其进行时变可靠度评价和设备故障时间预测，验证了该方法的有效性。

合成气稀释燃烧是燃气轮机高效低污染燃烧的重要运行方式。本文以CO₂、H₂O和N₂为稀释气体，利用数值模拟方法研究稀释比对不同压力下合成气（CO/H₂/CH₄）层流火焰速度（S_L）的影响规律，并从自由基浓度变化、敏感性数值和生成速率（rate of production，ROP）三个方面解析三种气体的物理和化学作用机理。结果表明，S_L随燃烧压力和稀释比的增大而不断减小，其中CO₂对层流火焰速度的抑制最为显著。稀释气体的物理效应对层流火焰速度的影响远大于化学效应，但CO₂和H₂O的化学效应不能忽略。化学效应则是通过改变H和OH自由基浓度影响S_L，其中CO₂稀释降低H和OH自由基浓度，H₂O稀释则是降低H自由基浓度，从而降低合成气的层流火焰速度。进一步反应动力学分析发现了H/OH浓度变化在低压、加压下的主要化学反应路径，且受H₂O稀释的化学反应速率对压力较CO₂更为敏感。

选取某200MW级燃气-蒸汽联合循环（GSCC）机组为研究对象，在环境温度与联合循环满负荷和部分负荷工况性能变化规律分析的基础上，本文提出了燃机进气温度控制技术。通过建模仿真和试验等方法研究了燃机进气温度变化对联合循环全工况性能的影响。结果表明，对于联合循环满负荷工况，通过进气冷却技术将燃机进气温度由32℃降低至12℃时，可增加联合循环功率14.2MW，同时提高热耗率2.3%；对联合循环80MW、120MW和160MW部分负荷工况，通过进气加热技术将燃机进气温度由12.5℃升高到40℃时，联合循环燃气耗量逐渐降低，联合循环效率分别提升0.86%、1.26%和1.11%。燃机进气温度控制技术建立了联合循环中底循环与顶循环间的耦合，在一定负荷和进气温度范围内调节燃机进气温度可有效改善联合循环性能，具有较高的研究和应用价值。

为提高脉动热管水平方向的运行性能，本文通过控制化学刻蚀时间，制备出冷凝段到蒸发段接触角由83.8°至0°均匀变化的纳米草结构梯度润湿表面。并将此结构引入至6弯管板式脉动热管中，在不同充液率、加热功率以及运行方向下开展可视化和传热性能试验。试验结果表明，在竖直运行时，梯度润湿表面脉动热管相比于纯铜脉动热管展现出较好的传热性能。水平方向上，相较于纯铜脉动热管几乎完全烧干、无法启动的情况，梯度润湿表面由于附加的梯度润湿驱动力，促进了液体工质的回流，脉动热管成功启动。且汽液界面脉动振幅、脉动速度以及脉动热管的传热性能显著提高，充液率50%时热阻最多降低45%。

在石化安全关键设备寿命截尾数据的可靠性评估过程中，为避免传统可靠性评估方法未考虑维修对故障间隔时间的影响，以及中值填充法误差较大的缺点，本文提出了一种逆变换区间截尾数据填充方法。首先，在可修系统基于最小维修的假设下，通过非齐次泊松过程描述系统的故障趋势，利用逆变换填充得到监测区间的缺失数据；随后根据蒙特卡罗期望最大化算法，获得填充数据的参数估计值。通过蜡油加氢装置紧急泄压阀的案例分析，该算法能够很好地融合已有数据，得到的形状参数估计值偏差与中值填充法相比缩小4%以上，从而验证了该算法的有效性；这有助于安全关键设备的定量化完整性管理，保障石化装置平稳运行。

通过测量并分析引入气相前后D类颗粒间歇卸料过程中示踪颗粒的流动状态、压力分布和颗粒流率，发现床体内气固两相流动特性不仅随时间变化，还受到气速（正负压差）的影响。据此将卸料过程按时间分为3个阶段：初始蓄压（PS）阶段、稳定卸料（SD）阶段和非满管流（PP）阶段；并给出各卸料阶段不同正、负压差和重力条件下的气固流动特性。在时间较长、流场较为稳定的SD阶段，发现卸料口颗粒阻力是影响颗粒流率的关键参数，通过修正De Jong公式、Beverloo公式，依次建立卸料口颗粒阻力、D类颗粒卸料流率预测模型，与实验值吻合较好，有望为引入气相调控D类颗粒卸料流率的方法提供参考。

介绍了现阶段炼油向化工转型的两个主要途径——原油最大化生产化工原料和原油直接蒸汽裂解生产化工原料，阐述了各工艺的发展现状和特点，并从供需两个层面分析了我国炼化行业的总体市场态势。结论认为，随着烯烃、芳烃产能的快速增长以及来源路线的多元化、低成本化，“炼油向化工原料转型”的矛盾将会显现；企业在炼化产业一体化、基地化、智能化升级的同时，还是要以效益最大化为指导思想，充分结合自身特点、定位、物流以及区域市场环境等因素进行综合考虑，如何最大程度地降低原料端成本、提升产品端价值以及生产过程的效率才是目前及未来一段时间我国炼化行业转型的发展趋势，也是我国炼化行业面临的巨大挑战。

MER型沸石在吸附分离CO₂/CH₄方面展现出良好的工业应用前景，受到广泛关注，但还缺乏理论基础数据。本文采用巨正则蒙特卡洛（GCMC）模拟方法，以全硅MER型沸石作为对照，模拟分析了CO₂/CH₄在Na⁺、K⁺、Cs⁺和Ca²⁺交换的MER型沸石中的吸附分离行为。结果表明：不同阳离子交换的MER型沸石对CO₂和CH₄的吸附符合Langmuir-Freundlich吸附等温线模型，平衡吸附量的大小顺序为：Ca-MER＞Na-MER＞K-MER＞Cs-MER，与沸石的自由体积和比表面积大小顺序一致，且近似成线性关系，选用高价阳离子MER型沸石可以提高吸附量；CO₂和CH₄主要分布在沸石的pau笼中，在d8R笼和ste笼中也有少量分布；骨架外阳离子与CO₂的强吸附作用和独特的八元环窗口孔径是MER型沸石对CO₂/CH₄混合组分表现出超高吸附选择性的原因，吸附选择性高达1000以上。综合吸附量、吸附热和吸附选择性分析指出，Na-MER和K-MER型沸石是优良的CO₂吸附剂。本研究为MER型沸石吸附分离CO₂/CH₄提供了理论依据和实验指导。

以甘油分别对甘蔗渣进行常压甘油自催化（AGO）预处理和常压甘油碱催化（al-AGO）预处理。利用酸沉法分别从预处理液中得到自催化甘油木质素（AGOL）和碱催化甘油木质素（al-AGOL）。利用单因素实验和正交实验得到最佳木质素提取工艺为转速8000r/min、离心时间15min、甘油混合液pH为3、甘油混合液浓度10%，在该条件下木质素AGOL和al-AGOL提取率分别达到72%和76%。采用扫描电镜（SEM）、元素分析、紫外光谱（UV）、凝胶色谱（GPC）、核磁共振¹H谱、热重分析以及抗氧化活性分析等技术手段对提取得到的木质素进行结构表征。结果表明：从甘蔗渣中提取的球磨甘蔗木质素（MBL）、AGOL和al-AGOL主要呈现出球形特征；AGOL和al-AGOL具有相似的活性特点，与MBL相比，AGOL和al-AGOL的分子量更小、分布更窄、均一性更好，热稳定性和抗氧化活性更高，有望成为重要的工业原料。

将四乙烯五胺（TEPA）抗氧化剂与[MI][C₆H₂(OH)₃COO]离子液体抗氧化剂进行不同比例复配，旨在研究其抑制金属设备对生物柴油的催化氧化作用以及减轻生物柴油对金属的腐蚀。本文利用Rancimat测定法检测添加复配抗氧化剂前后小桐子生物柴油氧化安定诱导期的变化，研究复配抗氧化剂对小桐子生物柴油的抗氧化性、铜片腐蚀性及铁片腐蚀性、油溶性能的影响。结果表明，复配抗氧化剂可以有效地提高生物柴油的氧化稳定性能，在1∶1复配抗氧化剂添加量为0.01%时，小桐子生物柴油诱导期为11.63h，超过了国家标准（6h），比小桐子生物柴油的诱导期提高了473%。复配抗氧化剂对生物柴油的铜片腐蚀、铁片腐蚀都有良好的抑制作用，对生物柴油中的Cu²⁺、Fe³⁺的催化氧化也有良好的抑制效果。在TEPA与[MI][C₆H₂(OH)₃COO]复配比例为1∶1、3∶1、5∶1时，5∶1的油溶性能最佳。

碳酸甲乙酯（EMC）是一种环境友好型的不对称碳酸酯，因其独特的结构性质被广泛用作溶剂或有机合成中间体，特别是随着锂离子电池的迅猛发展，其作为电池电解液主要成分市场需求量急增。文中简单介绍了光气法、氧化羰化法和酯交换法合成碳酸甲乙酯的研究进展。重点针对最具发展前景的酯交换法合成EMC工艺路线中所用催化剂进行了综述；讨论和分析了该路线所用催化剂的类型、结构、性质及性能，并对当前研究中存在的问题进行了归纳和分析总结。最后本文分析并展望了酯交换法合成EMC催化剂的研究方向及新型合成工艺发展趋势，提出研发经济、高效、稳定且制备工艺简单的非均相催化剂，并与反应精馏技术耦合是今后的主要发展趋势，期望为EMC的高效合成提供参考和借鉴。

以生物质焦油活化多级孔碳为骨架，通过一步水热合成同时实现氮掺杂和Co₃O₄纳米粒子负载，获得Co₃O₄@N/C复合催化剂。对比研究结果表明，凭借复合材料中活性Co₃O₄和N掺杂结构之间的协同效应，Co₃O₄@N/C复合催化剂对氧还原（ORR）和析氧反应（OER）均表现出较高的催化活性，ORR和OER启动电位电势差ΔE为0.99V；其中，ORR极限扩散电流密度为-5.10mA/cm²，与贵金属Pt/C相当。此外，Co₃O₄@N/C具有优异的氧还原稳定性，在经3000次循环伏安法扫描后，Co₃O₄@N/C的极限扩散电流密度仍能保持89.9%。这一生物质焦油衍生碳所构筑的N掺杂多孔碳负载Co₃O₄纳米晶复合材料在燃料电池和金属空气电池等领域具有巨大的应用潜力。

负载型金属催化剂在水处理中起着重要的作用，浸渍法是制备负载型催化剂的重要方法。为了克服传统浸渍方法的缺点，本文通过使用甘氨酸/盐酸作为缓冲溶液，严格控制pH，获得高分散的活性组分并以此方法制备了铁基类芬顿催化剂。对苯酚催化降解的实验表明，使用缓冲溶液法制备的催化剂比未使用的样品可以更高效地去除苯酚，1h内对苯酚的降解可达89.3%。此外，通过调节浸渍温度、浸渍时间和缓冲溶液的pH等参数来精确控制活性组分的量和催化活性。更重要的是，此催化剂制备方法可以用于其他负载型金属催化剂的制备，比如过硫酸盐催化剂，并取得了良好的催化效果。

采用前体浸渍法研制了生物质基载铜活性炭催化剂（Cu/AC），利用N₂-吸附脱附、X射线光电子能谱等技术对Cu/AC性质进行了表征，在固定床反应器中研究了不同炭化活化条件所得Cu/AC催化湿式氧化降解苯酚性能。结果表明：Cu/AC表面Cu物种以Cu²⁺和（Cu⁺+Cu⁰）共存。随着制备Cu/AC炭化温度的升高，炭化过程中产生更多的挥发分，促进Cu²⁺还原为Cu⁺和Cu⁰，（Cu⁺+Cu⁰）含量增大，Cu/AC降解苯酚催化活性逐渐升高；随着炭化时间延长，（Cu⁺+Cu⁰）含量下降，Cu₂O、CuO较好地并入载体使晶格氧含量增加，催化活性先升高后下降；随着活化温度升高和活化时间延长，Cu/AC比表面积达到1096.1m²/g并有大量微孔生成，大量含氧官能团分解将炭化过程中还原生成的（Cu⁺+Cu⁰）氧化为Cu²⁺，晶格氧含量增加，催化活性随着活化温度的升高而升高，随着活化时间的延长先升高后下降。催化湿式氧化降解苯酚过程中，Cu/AC具有良好的稳定性和低的Cu离子浸出浓度。Cu/AC的最优制备条件为炭化温度800℃，炭化时间2h，活化温度880℃，活化时间为2h，所得Cu/AC在反应8.5h时实现98.5%的苯酚转化率和91.1%的COD转化率。

利用小型固定床实验台实验研究了铁氧化物在典型流化床温度和CO还原性气氛下的形态迁移及其生成物对NO的催化还原作用，采用分级还原结合X射线衍射（XRD）表征分析，确定铁氧化物与CO和NO反应后生成物的价态及各种铁氧化物对NO的还原机制。结果表明，Fe₂O₃在实验条件下可依次被CO还原为Fe₃O₄、FeO和单质铁，反应过程中随着还原度的增加，还原速率逐级下降，从Fe₂O₃还原到Fe₃O₄的速率最高，FeO还原到Fe速率最低，在实验温度范围内，床温升高有利于提高Fe₂O₃到Fe₃O₄的还原速率和还原度。不同形态的铁氧化物对NO的催化还原特性不同，Fe₂O₃及其部分还原后生成的Fe₃O₄都不能直接与NO反应，Fe₂O₃对CO催化还原NO的效果很弱，而Fe₃O₄对CO还原NO的反应却有很强的催化作用，而进一步还原生成FeO与单质铁还可直接与NO反应。

Au-Cu/AC无汞催化剂在乙炔氢氯化反应中具有潜在的工业应用价值。本文采用蒸汽诱导还原及H₂还原对Au-Cu/AC催化剂上负载的Cu价态进行调控制备，并采用X射线多晶衍射、程序升温脱附、程序升温还原、 X射线光电子能谱、扫描电镜等对反应前后的催化剂进行对比表征，研究了其对Au价态和对乙炔氢氯化反应催化活性的影响。结果表明，分别制备得到含Cu(Ⅱ) 83.68%、Cu(Ⅰ) 70.92%、Cu(0) 77.37%的催化剂，以Au/AC催化剂为基准，在新鲜催化剂上，Cu(Ⅱ)使Au(Ⅰ)的含量从47.65%降低至15.71%，Au(0)增加至62.09%，Cu(Ⅰ)使得Au(Ⅲ)、Au(Ⅰ)的含量下降至14.83%和33.2%，Cu(0)使Au(0)的含量增加至69.99%；在反应过程中，Cu(Ⅱ)、Cu(Ⅰ)分别使Au(0)含量的增长百分比减少为13.81%和15.03%，Cu(Ⅰ)有利于维持Au(Ⅰ)的稳定，抑制Au离子还原为Au(0)，促使反应前后Au(Ⅰ)的含量稳定在33%左右，Cu(Ⅱ)在反应中还原为Cu(Ⅰ)，继而提高Au(Ⅰ)含量，Cu(0) 吸附大量乙炔引发副反应，促进了Au被还原为Au(0)，Au(Ⅲ)、Au(Ⅰ)的总含量降低至10.35%，催化剂稳定性下降，丰富了乙炔氢氯化无汞催化剂中铜协同金的应用基础理论。

在流化床反应器中，对Zn、Si和P改性的ZSM-5催化剂的甲醇制对二甲苯联产低碳烯烃的反应性能进行了研究。采用X射线衍射（XRD）、BET比表面积、扫描电镜（SEM）、NH₃-程序升温脱附（NH₃-TPD）等手段进行表征分析。结果表明，Zn改性使得催化剂酸强度降低，中强酸酸量增加，对二甲苯和低碳烯烃选择性都随之提高；一定量的硅沉积改性在降低催化剂外表面酸量的同时缩小孔口，浸渍适量P能够调变分子筛的酸中心强度和酸量，这都能够提高对二甲苯选择性。在流化床反应器中甲醇制对二甲苯联产低碳烯烃反应结果表明，3Zn-3Si-3P/ZSM-5催化剂在温度425℃、常压、反应时间40min、空速1h^-1的条件下，对二甲苯在二甲苯中的选择性为76.0%，C₂~C₄低碳烯烃选择性为24.4%，特别是芳烃和C₂~C₄低碳烯烃的总选择性高达92.2%。

以三氯化铝为催化剂、过渡金属氯化物MCl₃（VCl₃、CrCl₃和TiCl₃）为促进剂，催化1-癸烯齐聚制备了具有高黏度指数的聚α-烯烃（PAO）合成油，系统研究了促进剂的作用机制和齐聚反应条件对齐聚反应活性和PAO性能和结构的影响。结果表明：VCl₃和CrCl₃的加入能明显增加1-癸烯齐聚反应收率和齐聚物的黏度指数。过渡金属氯化物通过双氯桥结构与三氯化铝形成双金属化合物，通过双金属间的协同效应，改变三氯化铝的吸电子能力来增加其催化活性。通过核磁氢谱（¹H NMR）和核磁碳谱（¹³C NMR）分析，确定了AlCl₃/MCl₃催化1-癸烯齐聚遵循阳离子聚合机制，1-癸烯齐聚物中主要的不饱和双键为三取代和双取代内烯烃。过渡金属氯化物促进剂可以调整优势反应途径从而改变齐聚产物的分布。

化学转化膜是金属表面主要的处理方法之一，具备良好的附着力和耐蚀性，能为铝合金提供一定的临时防护。传统的六价铬酸盐化学转化膜在日渐严苛的环保压力下已经逐渐淘汰，取而代之的是近几年发展迅猛的三价铬及无铬锆基化学转化膜。铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金，按照所含主要合金元素和热处理状态可分为若干个系列和型号。本文选取几种典型的变形铝合金，综述了不同铝合金微观组织对转化膜成膜过程的影响，化学转化液添加剂、预处理和后处理工艺对转化膜性能的调控及作用机理，以及几种典型商业钝化剂在变形铝合金表面的应用。总结了目前变形铝合金表面锆基化学转化膜仍面临的问题和发展趋势，未来化学转化膜需在满足新型铝合金发展要求的基础上，通过不同有机、无机添加剂以及外场作用对转化膜的成膜均一性、完整性进行调控，以提高转化膜的综合性能。

疏水亲油分离膜通过透过油相、截留水相而实现油水分离过程，它具有绿色、高效、易于工业放大等特点，在环境保护、水处理、有机液体分离与回收等领域具有广阔的应用前景，已成为膜科学与技术领域的研发热点。本文回顾了润湿方程的发展历史，介绍了表面润湿性和孔径的协同作用对膜分离过程的影响，讨论了疏水亲油分离膜的设计策略，包括在低表面能材料的表面构建粗糙或微纳米结构和使用低表面能材料对粗糙表面进行疏水改性。最后，对疏水亲油分离膜的发展趋势进行了展望，今后需进一步完善表面浸润理论，开发易于工业生产的制膜方法，探究疏水亲油分离膜对复杂油水混合物（如高黏度、多组分）的分离效果。

以乙酸纤维素/聚乙烯亚胺共混微滤膜（CA/PEI膜）为基质，通过固定活性染料汽巴蓝F3GA（CBA），制备出一种特异性吸附胆红素的染料改性亲和膜（CA/PEI-CBA膜）。CA/PEI-CBA膜在3300～3500cm^-1处的氨基红外吸收峰较原膜强度增加，在XPS谱图中结合能为167.4eV和167.8eV处新出现S\stackrel{\text{????}}{?}O和—SO₃H的S2p吸收峰，表明CBA分子的成功担载。通过正交实验和单边实验考察了反应温度、反应时间和CBA浓度对染料改性膜的胆红素吸附量和失重率的影响，优化了制备条件。染料改性膜的胆红素吸附量随反应时间的延长与CBA浓度的升高而增大；而随着反应温度的升高，染料改性膜的失重率增加，发现其基质结构因水解而破坏。在反应温度为30℃、CBA浓度选择5mg/mL、反应4h的情况下，制备的染料改性膜保持较好的多孔结构，有利于胆红素与CBA分子的充分接触，表现出良好的吸附性能。

通过物理吸附法将癸酸-石蜡（CA-PC）二元低共熔混合物与膨胀石墨（EG）复合形成癸酸-石蜡/膨胀石墨定形相变材料，实验结果显示，CA与PC、CA-PC与EG的最佳质量配比分别为8.1∶1.9和7∶1。利用扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶红外光谱仪（FTIR）分析了定形相变材料的微观形貌和结构特点，发现CA-PC/EG的FTIR曲线上同时存在二元低共熔混合物和膨胀石墨的特征吸收峰，表明二元低共熔混合物与膨胀石墨之间没有发生化学反应，二者依靠表面张力和毛细力作用在一起，并且CA-PC二元低共熔混合物依靠物理作用被有效包封于EG的孔隙中，经过1000次加速冷热循环后，基本没有液态二元复合相变材料泄漏。通过差示扫描量热仪（DSC）得到CA-PC/EG的熔化温度和凝固温度分别为27.04℃和22.26℃，熔化潜热和凝固潜热分别为144.4J/g和133.7J/g，且EG的高导热性促进了CA-PC的蓄放热速率。同时，根据热重分析（TG）与蓄放热实验结果发现其拥有优良的热可靠性和耐热性能。因此，该CA-PC/EG定形相变材料是一种良好的低温储能材料。

二甲苯是工业生产中关键的化工原料，可用于生产油墨、涂料等，是一种典型的挥发性有机化合物。作为燃料、油漆的常用稀释剂，工业生产的常用溶剂，生活及生产过程中都避免不了与二甲苯进行接触。这种典型的挥发性有机化合物含量一旦接触超标就会对人类的身体健康造成威胁，因此二甲苯气体的检测很有必要。目前，许多金属氧化物半导体和碳材料都被认为是有潜力的气体传感材料，但是由于对传感器的性能要求会不断提高，研究新型的气体传感材料尤为重要。碳材料如石墨烯、碳纳米材料出现后，为敏感材料的研发开辟了新的方向。本文采用水热反应法成功合成出了荧光碳纳米材料复合的NiO，并研究了材料的传感性能。结果表明材料对二甲苯具有良好的响应，紫外光激发及最佳工作温度条件下对1.3μL/L二甲苯灵敏度可以达到2.9，检测下限可以达到0.215μL/L，对SO₂、丙酮、甲苯、甲醛等干扰气体具有选择性，响应时间29s，恢复时间31s。

为了显著提高聚酰亚胺气体分离膜的气体选择性，本文首先通过含有C\stackrel{\text{????}}{?}N的席夫碱特征结构将胺基化功能性离子液体（[NH₂ebim][PF₆]）以侧基的形式接枝于聚酰亚胺主链，形成了离子液体接枝型聚酰亚胺 （IL-GPI），然后再通过共混的方法向其中引入氧化石墨烯（GO），制备出IL-GPI/GO混合基质膜，并应用于CO₂/N₂的分离体系。分别利用傅里叶红外光谱仪（FTIR）、旋转黏度计、扫描电子显微镜（SEM）和动态热机械分析仪（DMA）对IL-GPI/GO混合基质膜进行了表征，并探讨了不同GO含量的IL-GPI/GO混合基质膜对CO₂/N₂气体分离性能的影响。结果表明，GO在IL-GPI/GO混合基质膜中具有较好的分散性，且混合基质膜的刚性有所增强。对不同GO含量的混合基质膜进行分离性能的比较，发现当GO质量分数为0.8%时，CO₂的渗透系数可以提高到16.5Barrer，CO₂/N₂的选择性可提高到176，突破2008年的Robeson上限。

合成生物学作为一种新兴的工程化生物学，可以在底盘细胞中引入外源基因模块实现新功能。但是如何将多种外源模块（酶）进行有效地组装从而提高其协同催化功能是急需解决的一个重大问题。由于异源酶在新宿主中存在内源环境适应性问题，限制了酶的生物活性。生物支架系统作为一种有效手段，可以提供有效的多酶组装系统。恰当的生物支架能够提供适应环境的柔性平台，实现多酶体系的表达调控，稳定性组装，利于酶与底物结合的区域化设计。本综述对不同类型的生物支架的研究进展进行了系统的总结。文中根据不同类型支架（蛋白型、核酸型）的特点，介绍了典型的应用范例，论述了每种支架的优势与不足，并对生物支架的常见工作机制做了详细讨论。最后对生物支架在人工细胞器设计和复杂聚合物降解等方面的应用做出展望。

自组装是自然界的普遍现象，也是构建超分子生物材料的有力工具。在众多方法中，酶催化超分子自组装具有优异的肿瘤靶向性及良好的生物安全性，是近年来癌症诊疗的一个重要新方向。针对这一趋势，本文简介了酶催化超分子自组装在细胞内、外的构建方法，详细总结了其在癌症诊疗中的应用。研究表明，酶催化超分子自组装材料在生物医学成像、选择性杀死癌细胞、药物递送和克服药物不良反应方面具有潜在的应用价值。提出了体内超分子组装体的微观形貌需要明确表征、构建自组装方法的酶范围需要扩展以及需要探索酶催化超分子自组装（EISA）与亚细胞器的相互作用等解决其发展中的问题的思路和方向，并对其在抗菌药物开发、免疫调节、创伤修复和组织再生领域的潜在应用作出了展望。

金纳米粒子传统制备主要采用物理或化学方法，存在着过程复杂、条件苛刻、化学试剂用量高等缺点，而生物法由于环境友好、作用条件温和等特性逐步受到关注。本研究利用角蛋白酶的还原性制备金纳米粒子，恒温反应，分别对反应过程中氯金酸浓度、酶添加量和反应时间三个因素进行优化，并通过动态光散射（DLS）、zeta电位分析、透射电镜（TEM）及红外吸收光谱（FTIR）对制备的金纳米粒子进行表征。结果表明：在1mmol/L的氯金酸溶液中加入1400U角蛋白酶，反应5h得到的金纳米胶体在550nm左右的吸收峰最显著，反应收率达到85%。红外吸收光谱分析显示3100~3500cm^-1处的酰胺N—H键的不对称伸缩振动峰和1650cm^-1处的酰胺Ⅰ带，证明角蛋白酶本身参与了金纳米粒子的合成，所得纳米金的粒径在30nm以下，zeta电位值为-13mV，粒子之间没有聚集。该方法具有良好的稳定性和可操作性，为金纳米粒子的绿色化制备提供了一种新途径。

以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）作为阳离子单体，甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）为交联单体，与丙烯酰胺（AM）通过水溶液共聚法，并采用分子量调节剂和活性基团保护剂，本文制备得到自交联阳离子丙烯酰胺共聚物（G-CPAM）。通过傅里叶红外光谱（FTIR）及溶液稳定性测试对G-CPAM的结构和稳定性进行了表征，探讨了DMC及GMA单体用量对G-CPAM的性能及施胶后纸张的物理性能的影响，利用热失重分析仪（TGA）、X射线光电子谱（XPS）以及纸张施胶前后的FTIR测试对G-CPAM的自身交联与纸张性能增强机理进行了研究。结果表明：当DMC用量为质量分数20%，GMA用量为质量分数13%时，制备得可交联环氧阳离子聚丙烯酰胺，此时聚合物溶液平均粒径为176.9nm，黏度为143mPa·s，分子量为63204，且在150℃下稳定存在。 G-CPAM添加量为质量分数1.6%，进行浆内施胶，纸张干、湿抗张指数分别为58.29N·m/g和17.75N·m/g，环压强度指数为11.10N·m/g，撕裂指数为12.41mN·m²/g，纸张物理性能增强明显。

页岩气作为经济价值巨大、资源前景广阔的替代性能源，在近20年来发展迅速，其生产过程中产生页岩气废水的处理受到了广泛关注。页岩气废水水质复杂，通常具有高浓度总溶解固体和有机化合物复杂且含量高的特点，尤其是高浓度总溶解固体对处理技术提出了挑战。在介绍页岩气废水水质特点和处理方式的基础上，本文对近年来出现的页岩气废水处理技术进行总结，包括预处理技术、有机物处理技术和脱盐技术；指出页岩气废水处理的关键在于脱盐，重点论述了热技术和膜技术在页岩气废水脱盐方面的应用，展望了膜技术潜在的利用价值；提出了页岩气废水处理的技术组合。研究特征有机污染物的降解、驯化耐盐菌或接种嗜盐菌、降低热技术的成本、增强膜的抗污染性、开发强化的膜技术，是页岩气废水处理的研究方向。

微藻捕集烟气CO₂是一种环境友好的、可持续发展的碳减排技术。微藻通过光合作用固定CO₂，光是驱动光合作用的原初能量，CO₂是支撑光合作用的物质基础，通过调控光源和碳源可以最直接有效地促进CO₂的捕集。然而，由于微藻对光谱吸收具有选择性、不同生命阶段对光谱吸收具有差异性，盲目的归一化调控策略将收效甚微。本文简述了几种可以提高微藻固碳效率的光调控策略，从宏观上分析了光质对微藻捕集CO₂效率的影响，从微观上分析了碳代谢途径对光质调控的响应机制，并提出在深入剖析微藻生命周期光需求的条件下，结合实际情况和目标产物实施个性化、定制化的光调控策略。提高微藻在高碳环境下的固碳效率是微藻捕集CO₂技术的首要问题，本文分析了高浓度CO₂诱导下细胞内环境的维稳机制，从CO₂传输过程和光合作用质能转化途径上深入探讨了高浓度CO₂对微藻固碳的影响机制，为从代谢和分子水平刺激碳捕集过程，提高固碳效率提供了理论依据和重要参考。

反硝化除磷（denitrifying phosphorus removal，DPR）工艺较传统脱氮除磷工艺具有节省曝气能耗、高效利用碳源、低污泥产量等优点而得到广泛的研究。本文综述了近年来在这一领域的研究进展，包括反硝化除磷菌（DPAOs）微生物学、碳源种类、pH、亚硝酸盐浓度及游离亚硝酸（free nitrous acid，FNA）、污泥龄（sludge retention time，SRT）、C/P比及mgNO{}_x^{-}-N/mgPO{}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}-P、聚糖菌（GAOs）等。大多数研究只关注了聚磷菌（PAOs）和GAOs之间的竞争关系，而通过GAOs作用的内碳源部分反硝化（endogenous partial-denitrification，EPD），能够将NO{}_{\mathrm{3}}^{-}-N转化为NO{}_{\mathrm{2}}^{-}-N，将进一步降低同步脱氮除磷对碳源的需求。反硝化除磷的新工艺符合我国低C/N值的污水现状，SNADPR工艺是将部分硝化、厌氧氨氧化、反硝化与反硝化除磷相结合的先进脱氮除磷工艺，Anammox-EPDPR工艺协同厌氧氨氧化、EPD和反硝化除磷，充分利用GAOs内碳源的代谢作用，以产生NO{}_{\mathrm{2}}^{-}-N，减轻DPAOs和anammox菌对电子受体的竞争。以NO{}_{\mathrm{2}}^{-}-N为电子受体的短程反硝化除磷与新型脱氮工艺的耦合将成为实现污水高效节能的同步脱氮除磷的新方向。

在实验室中试台架上，开展了Ca(OH)₂、CaO、Mg(OH)₂和MgO四种碱基吸附剂粉体喷射脱除烟气SO₃的实验，研究了碱基吸附剂脱除烟气SO₃的影响因素，探究了碱基吸附剂脱除SO₃技术对选择性催化还原（SCR）催化剂硫酸氢铵失活温度的影响。采用比表面积法（BET）、傅里叶红外光谱（FTIR）等手段对吸附剂进行表征，以判断吸附产物和吸附机理。结果显示：碱基氢氧化物吸附剂的SO₃脱除效果优于碱基氧化物吸附剂；Mg基吸附剂优于Ca基吸附剂；当烟气中SO₃浓度为35μL/L时，Mg(OH)₂含量为600mg/m³时具有最高的SO₃脱除效率，达到95%左右。对低温失活后的SCR催化剂进行FTIR表征证实了催化剂表面硫酸氢铵的生成。此外，通过碱基吸附剂降低烟气中SO₃浓度后，SCR催化剂在低温时的失活得到了显著缓解，可明显降低SCR催化剂的硫酸氢铵失活温度约20℃，有助于挖掘机组调峰深度。

二氯甲烷作为溶剂广泛应用于制药行业，其挥发性废气对人类健康和大气环境的危害极大。本文采用生物滴滤床对某制药厂浓度范围在0.02~2g/m³的二氯甲烷废气进行了为期132天的中试规模实验。在适宜的停留时间、温度、喷淋量和pH等实验条件下，控制适当的进气浓度可得到高效去除效率并且废气出口浓度达标。实验揭示了生物膜内生物降解是过程的限制因素，结果表明，在喷淋量为1200L/h、进气浓度范围为0.45~0.65g/m³时该生物系统去除效率最高可达98.9%，最大去除负荷可达EC_max=155.25g/(m³·h)。随着进气浓度的增加，去除负荷随之增大，而去除效率下降，废气出口浓度超标，表明生物滴滤系统已处于反应控制。此外，间歇实验表明，该生物系统具有良好的稳定性。指出生物滴滤床的设计、运行取决于当地的二氯甲烷废气排放标准。

构建了以火山石为基质的垂直流人工湿地（VFCW）系统，探究该系统在优化的水力负荷率（HLR）和碳氮比（C/N）条件下对含氟废水的处理性能以及菌群变化。结果显示，HRL 80mL/min、C/N 4.5条件下系统对有机物和氮的去除率较高。10mg/L氟化物处理导致硝酸盐氮（NO₃-N）开始出现累积（去除率为-23.1%）。20mg/L氟化物处理中总氮（TN）的去除率与0mg/L处理相比下降14.5%，NO₃-N累积加重（去除率为-52.2%）。50mg/L氟化物处理中化学需氧量（COD）、氨氮（NH₄-N）和TN的去除率与0mg/L处理相比分别下降10.0%、17.1%和28.4%，NO₃-N累积更加严重（去除率为-96.1%）。氟离子（F^-）主要与系统中钙盐、磷酸盐反应生成氟化钙（CaF₂）和氟磷酸钙[Ca₅F(PO₄)₃]沉淀而去除。50mg/L氟化物处理的菌群组成明显受到了影响，菌群多样性降低，有机物降解菌（Zoogloea）、硝化菌（Nitrospira和Nitrosomonas）和反硝化菌（Thauera、Simplicispira和Dechloromonas）等的相对丰度显著降低（p＜0.05）。比耗氧速率（SOUR）、氨摄取速率（AUR）和硝酸盐还原酶（NaR）活性均随着氟化物浓度增大而下降，在F^-浓度为50mg/L时，分别降低13.7%、18.8%和55.6%。氟化物改变了VFCW系统的菌群结构和活性，导致污染物去除率降低。氟化物对反硝化过程和反硝化菌的影响最大，其次是硝化过程和硝化菌。

与石油、天然气相比，我国煤炭资源更加丰富，发展新型煤化工产业是大势所趋。煤炭和水资源的逆向分布导致煤化工企业所在地水环境问题尤为突出。常规处理工艺难以实现废水达标排放和资源回用目标，需通过特定的近零排放技术工艺，将浓盐水进一步浓缩至盐结晶，产水全部回用，结晶盐外排作为固废处置。本文结合工程实例，介绍了某煤化工项目针对生产过程中产生的含盐废水所采取的近零排放处理工艺技术路线，其主要由含盐废水膜处理单元和浓盐水蒸发结晶单元组成。采用机械蒸汽压缩循环、强制循环降膜蒸发、高效传热和盐种等技术，同时对蒸发结晶近零排放系统进行改进和优化。装置实际运行结果表明：各项工艺参数指标及药剂和能源消耗量均达到设计要求，产水水质达到优质再生水回用标准，实现整套装置长周期稳定运行及废水近零排放目标。

以榴莲壳为原材料，制备了榴莲壳生物炭（biochar，BC），以磷酸为活化剂，在碳化温度为350℃、浸渍比为2.5∶1（磷酸∶生物质，质量比）的条件下，制备了活化榴莲壳生物炭（activated durian shell biochar，DBC），并探究二者对磺胺嘧啶（sulfadiazine，SDZ）的吸附作用。通过单因素实验探究了DBC投加量、溶液pH、初始浓度、吸附温度对水中SDZ的去除影响，并用正交实验确定了DBC对SDZ吸附的最优条件。在生物炭的投加量为1.2g/L、SDZ初始浓度为10mg/L、溶液pH为4时，SDZ最大去除率最高。利用吸附等温模型（Langmuir、Freundlich）和吸附动力学模型（准一级动力学、准二级动力学），探究DBC对SDZ的吸附特性，并进行了比表面积及孔径分析、扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）的表征分析。结果表明，与BC相比，DBC有丰富的微孔结构，比表面积达1224.635m²/g，含氧官能团数量增加，为SDZ的吸附提供了更多的吸附位点，同时Langmuir吸附等温模型可以较好地描述DBC对SDZ的吸附等温过程，吸附动力学过程更符合准二级动力学方程。因此，磷酸活化榴莲壳生物炭可以作为一种高效的吸附剂去除水中的磺胺嘧啶。

燃煤烟气中的SO₃会对机组运行及大气环境造成不利影响。为研究燃煤电厂SO₃排放特征，本文采取异丙醇吸收法对某300MW超低排放机组污染物控制装置进出口SO₃采样，以分析SO₃在燃煤机组中的迁移及脱除特性。结果表明：炉膛燃烧过程以及选择性催化还原装置（selective catalytic reduction，SCR）均将部分SO₂转化为SO₃，炉膛燃烧生成SO₃的质量浓度为SO₂的0.86%，SCR内SO₂/SO₃转化率为0.45%。烟气经过空气预热器，SO₃浓度降低了5.7%；静电除尘器（electrostatic precipitator，ESP）脱除SO₃效果较差，主要由于ESP内烟温在110℃以上，H₂SO₄酸雾凝结量较少；双级湿法脱硫装置（wet flue gas desulfurization，WFGD）对SO₃脱除效率达到81.3%，比国内单级脱硫装置SO₃脱除效果高30%～50%；湿式静电除尘器（wet electrostatic precipitator，WESP）脱除SO₃效率为23.0%。机组烟囱排放SO₃质量浓度为2.025mg/m³（标准），SO₃排放因子EF为0.034kg/t。

探究煤化工烟道气中毒性成分对微藻的影响是利用微藻固定煤化工烟道气CO₂实现减排的关键。本文利用不同浓度的NaHS、Na₂SO₃和NH₃·H₂O培养Chlorella pyrenoidosa（C. pyrenoidosa），以探究煤化工烟道气主要毒性成分H₂S、SO₂和NH₃气体水溶物的毒性。实验结果表明：NaHS、Na₂SO₃和NH₃·H₂O浓度分别低于1mmol/(L·d)、40mmol/(L·d)和7mmol/(L·d)时对C. pyrenoidosa生长无抑制作用，而且Na₂SO₃[＜40mmol/(L·d)]会显著促进 C. pyrenoidosa的生长；NaHS 添加4mmol/(L·d)时会在生长初期抑制C. pyrenoidosa的生长，NH₃·H₂O添加35mmol/(L·d)则会直接造成藻细胞的破碎死亡。与对照组相比，NaHS和Na₂SO₃浓度分别低于1mmol/(L·d)、10mmol/(L·d)时对C. pyrenoidosa的细胞成分无影响；NaHS添加4mmol/(L·d)使藻蛋白含量提高7.13%；Na₂SO₃添加40mmol/(L·d)使藻蛋白降低13.45%，总糖含量提高42.90%；NH₃·H₂O的添加会使藻蛋白含量降低，总糖含量提高。微藻生物质整体蛋白质含量较高，可作为蛋白饲料来源。研究结果表明，C. pyrenoidosa对煤化工烟道气中的主要毒性气体有较好的耐受性，利用煤化工烟道气培养微藻具有可行性。

实验构建了人工湿地-微生物电解池耦合系统（CW-MEC），并考察了CW-MEC在阴极有无曝气及不同水力停留时间（HRT）的条件下对生活污水的处理效果。实验结果显示，降低HRT会让CW-MEC阴极、阳极的COD去除率由91.11%±7.76%、86.58%±9.54%降低为77.81%±14.84%、81.44%±11.11%，氨氮去除率由58.54%±5.80%、58.22%±5.03%降低为48.04%±12.94%、48.27%±13.40%；阴极增加曝气会让CW-MEC阴极、阳极的COD去除率分别提高到89.51%±3.92%、82.40%±1.63%，阴极氨氮去除率提高到71.51%±16.44%，而阳极氨氮去除率不受影响；增加阴极曝气条件后，系统阴、阳极开始有硝酸盐氮积累，而CW-MEC阴极的硝酸盐氮含量明显低于对照组（CW-MFC）；通过电化学性能分析，相对于CW-MFC系统，CW-MEC具有更低的内阻；通过微生物多样性分析，CW-MEC系统具有更丰富的微生物多样性。

采用自行设计的介质阻挡耦合电晕放电等离子体反应装置进行了模拟烟气同时脱硫脱硝的研究，分别考察乙醇胺（HOCH₂CH₂NH₂，MEA）在不同模拟烟气体系中对NO、SO₂脱除的影响，深入探讨了MEA在放电过程中与NO的作用机理。结果表明：在N₂/O₂/SO₂/NO体系中，0.56% MEA的加入可以显著消除O₂对NO脱除的抑制作用；在N₂/CO₂/SO₂/NO体系中，MEA会吸收进入体系中的部分CO₂，以减弱CO₂对NO脱除的抑制；在N₂/O₂/CO₂/H₂O/NO/SO₂体系中，0.56% MEA的加入既可以有效减弱H₂O的影响，也可以使NO的脱除率达到71.28%，继续将MEA的体积分数增大至1.20%时，可将该体系下NO脱除率提高到81.25%；同时，MEA可以在短时间内高效吸收体系内的SO₂，且几乎不受其他气体成分的影响，SO₂脱除率保持在95%左右。

为满足后续生物处理单元对固体悬浮物（SS）和铁浓度的进水要求，采用磁絮凝强化技术对厌氧消化污泥脱水液进行预处理。通过正交试验和单因素试验，本文考察了混凝水力条件、聚合氯化铝（PAC）投加量、聚丙烯酰胺（PAM）投加量、磁粉投加量及药剂投加顺序对磁絮凝效果的影响。试验结果表明：磁絮凝强化技术在快搅300r/min（2min）、慢搅100r/min（15min）、静置10min时，依次投加磁粉（40mg/L）、PAC（30mg/L）、PAM（4mg/L）时处理效果最好。在此运行条件下，SS和Fe³⁺去除率分别为97.61%、98.24%、絮凝指数（FI值）取得最大值、zeta电位绝对值最小，絮凝效果最佳。与对照相比，磁絮凝强化技术对SS和Fe³⁺去除率分别可提高3.70%和10.82%，同时絮体最大沉降速度可提高33%。磁絮凝技术处理后的出水不仅可以满足后续生物处理单元对SS和铁浓度的要求，还可以有效提高磁絮凝体的沉降速度，减小沉淀时间，具有较好的实用价值。

以废菌渣为原料制备活性炭，采用能量-色散光谱（EDS）和傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）进行表征，结果表明：活性炭表面具有多种官能团，有利于提高对硝基苯的吸附。并研究了活性炭吸附硝基苯的影响因素（pH、初始浓度、吸附时间、投加量）、吸附等温线及热力学。结果表明：在常温中性pH条件下，初始浓度为50mg/L，活性炭用量为0.15g时硝基苯去除率可达98%，出水水质满足《污水综合排放标准》（GB 8978－1996）中对硝基苯浓度低于2.0mg/L的要求。活性炭对硝基苯的吸附具有较快的吸附速率，即1min接近平衡。该吸附行为是自发放热反应，可以用Freundlich模型很好地拟合。废菌渣活性炭对硝基苯的吸附主要是疏水作用和氧化钼活化共同作用的结果。因此，以农业废弃物-废菌渣制备得到的废菌渣活性炭具有良好的经济实用性，可用于废水处理中，实现以废治废的目的。

采用高温微孔活化技术制备了铁碳微电解填料（Fe/C-MEF），用于活化过硫酸盐（PDS）降解高浓度活性黑5（RB5）染料废水。使用扫描电镜和能谱仪对Fe/C-MEF进行了表征。对比了不同工艺对RB5的降解性能，结果表明Fe/C-MEF/PDS体系表现出更加高效的去除率，且Fe/C-MEF反应前后结构稳定易回收重复利用。探究了PDS浓度、Fe/C-MEF浓度、pH、无机阴离子对体系降解RB5的影响，得到优化的反应条件，PDS浓度、Fe/C-MEF浓度分别为1.5×10^-2mol/L、24g/L；表明PDS水解能调节pH至3附近，使体系保持较高的去除率；无机阴离子的存在会影响体系对RB5的降解，且根本原因为影响体系pH限制催化剂释放和消耗·SO{}_{\mathrm{4}}^{-}生成更低活性的自由基。自由基淬灭实验表明，在反应中Fe/C-MEF同时作为微电解反应主体和PDS的非均相催化剂，在两者协同作用下高效降解RB5。Fe/C-MEF经过6次循环利用，体系对RB5依然保持高的脱色率，具有很好的稳定性。

采用全方位行星式球磨机对燃煤飞灰进行机械化学改性。在固定床反应装置上探究了球磨时间对改性飞灰脱汞性能的影响，并对飞灰改性前后的理化特性和脱汞机理进行了分析。结果表明，在单一机械球磨改性条件下，飞灰的脱汞效率随着球磨时间的增加出现先升高后降低的趋势。这是由于球磨过程中飞灰粒径变小，非晶相程度增加，Hg⁰与飞灰样品接触面积增加，有利于Hg⁰的脱除；但过长的球磨时间会造成飞灰孔隙结构的破坏并发生细微颗粒的团聚，使比表面积降低，不利于Hg⁰的脱除。机械球磨条件下添加改性剂NaBr后，飞灰的脱汞效率显著提升，并随着球磨时间的增加而单调增加，这是由于在机械球磨与NaBr的共同作用下，在飞灰表面产生了较多的羰基、羧基/酯基等活性官能团，同时生成C-Br共价基团，促进Hg⁰的吸附脱除。原始飞灰和单一机械化学改性飞灰对Hg⁰的脱除主要以吸附为主，氧化作用占比较少，约为吸附作用的1/3。机械化学NaBr改性飞灰对Hg⁰的吸附能力和氧化能力均显著提升，且吸附作用和氧化作用占比相当。

以典型石油烃正十六烷为特征污染物，采用批次实验研究机械化学处理对模拟石油烃污染土壤的修复效果及影响因素；采用GC/MS分析土壤中正十六烷的降解产物，通过XRD、FTIR、SEM和BET对处理前后土壤样品进行表征，并分析土壤有机碳含量的变化，揭示石油烃污染土壤的机械化学法修复机理。结果表明，在球磨机转速为500r/min，球料比为35∶1，大、中、小钢球配比为2∶5∶3，正十六烷投加量为2.5μL/g时，球磨4h后正十六烷降解率达95.86%。球磨处理过后土壤颗粒表面变粗糙，助磨效果较好的石英含量显著增多。与处理前相比，球磨处理后未检出短链烷烃，表明正十六烷降解较为彻底。土壤有机碳含量和吸附能力显著提高，使得残留低浓度石油烃难以全部去除。机械化学法修复石油烃污染土壤具有快速、高效、彻底等优势，具有良好的应用前景。

富氧燃烧作为新型燃烧方式可以有效减少CO₂排放，提高燃烧效率，与传统燃烧方式相比，烟气组分也产生较大的变化。玉米秸秆焦可以作为吸附剂在燃烧后阶段对汞进行脱除。本文采用1% NH₄Cl溶液浸渍的玉米秸秆焦为吸附剂，在富氧气氛下探究NO及O₂对汞氧化脱除机理。文中指出玉米秸秆焦经浸渍改性处理后，其表面孔隙结构更加丰富，比表面积以及总孔容积增大。同时，改性后表面官能团的数量大大增加，尤其是含氧的官能团，对汞的吸附起着重要作用。富氧气氛下NO与生物质焦表面的O₂和含氧基团反应生成具有氧化作用的NO₂，与零价汞反应促进汞的去除。NO和O₂共存时对零价汞的氧化有更明显的促进作用。O₂含量的增加也会促进生物质焦对汞的吸附，这主要是由于O₂的强氧化作用导致，与零价汞发生非均相氧化反应生成HgO。此外，含氧官能团化学键的断裂也为汞的氧化提供了氧自由基团。

以氢氧化钙为钙源，D-葡萄糖酸钠为添加剂，在高压碳化釜中采用二氧化碳鼓泡碳化法制备出分散均匀，由立方状纳米粒子组装而成具有微纳米分级结构的中空棒状碳酸钙聚集体。探究了各因素对高压碳化法制备碳酸钙的影响，通过改变反应温度、D-葡萄糖酸钠的添加量、氢氧化钙的浓度等考察制备的最佳条件。采用SEM、TEM、XRD、FTIR和BET等测试手段对产品的结构和性能进行了表征。实验结果表明，所制备的微纳米分级结构中空棒状碳酸钙的平均直径约300nm，长度为1~2μm，壳壁由粒径为50~100nm的纳米立方状粒子聚集而成，壳层厚度约100nm。同时，在反应温度为120℃、氢氧化钙质量分数为2%、D-葡萄糖酸钠添加量为氢氧化钙质量的2%、反应时间为4h的条件下，所制备的中空棒状碳酸钙的分散性和均匀性最好。

储罐保护层是降低化工园区爆炸碎片多米诺效应事故风险的一类关键安全屏障技术。为探讨不同规格的保护层对爆炸碎片引发储罐失效概率的降低程度，建立化工储罐在铝（Al）及超高分子量聚乙烯（ultra-high molecular weight polyethylene，UHMWPE）纤维保护层防护条件下的极限状态方程与破坏失效概率模型，并用Monte-Carlo模拟方法绘制目标储罐受爆炸碎片撞击的易损性曲线，分析不同厚度、材料、层数及耦合方式的保护层对爆炸碎片事故破坏效应的影响规律。结果表明：两种材料的保护层均能显著降低目标储罐受爆炸碎片撞击的破坏失效概率，降低程度均在80%以上；保护层厚度是影响其降低程度的关键因素，在铝质保护层防护下储罐易损性对厚度变化的敏感性大于UHMWPE纤维保护层；对于总厚度相同的铝质保护层，随层数的增加，储罐破坏失效概率逐渐降低；两种材料耦合的多层保护层对储罐失效概率的降低程度大于多层铝质保护层。研究对实际工况中储罐保护层的合理选材与结构设计具有重要参考意义，并可有效提升化工设备韧性。