二氧化碳（CO₂）催化加氢制备甲醇等重要化工原料是一项具有前景的碳循环利用技术。目前，该技术的核心挑战是开发出高活性、高选择性和高稳定性的CO₂加氢催化剂。相比于传统的铜基催化剂，铟基催化剂有较高的甲醇选择性和高温稳定性，近年来受到学术界的关注。然而，目前人们对In基催化剂CO₂加氢反应机理和催化本质等科学问题的认知尚未形成统一理论。本综述总结了催化剂制备、反应机理研究与热力学分析、催化剂结构表征方法等进展。针对目前存在的单程转化率不高、催化剂稳定性不足等问题，提出未来研究方向包括引入新的助剂或活性组分，设计特殊结构的催化剂以及耦合分子筛等。

大气中CO₂浓度逐年升高，而其高值化利用是实现减排的重要途径之一。低碳烯烃是重要的化工原料，CO₂作为碳源加氢制取烯烃（CTO）是缓解化石能源的消耗及温室效应的有效方法之一。铁基催化剂因其优异的催化反应性能，被视为该反应最具应用前景的催化剂之一；但铁基催化剂烯烃选择性仍有待进一步提高。本文综述了铁基催化剂CTO反应研究进展，包括反应热力学分析、理论模型、催化剂设计与开发（助剂和载体对催化剂结构及性能的影响）、反应机理、构-效关系、失活机理等；提出未来催化研究方向，即借助Operando技术聚焦反应过程中催化剂活性相的动态结构变化规律，探究外界因素引起的催化材料表界面的作用机制，为工业催化剂的理性设计提供思路。

低碳烯烃是重要的化工原料，直接法合成气制低碳烯烃是非石油路线生产烯烃的新途径。本文首先介绍了直接法合成气催化转化制烯烃的两种工艺路线，即双功能催化剂反应偶联和费-托合成路线制低碳烯烃；接着对CO加氢反应的热力学进行了分析。重点从催化剂活性相、尺寸效应、助剂、金属载体相互作用等方面对合成气直接法制低碳烯烃催化剂的研究进展以及CO加氢反应机理进行了综述。文章指出：在基础研究方面，反应机理仍待进一步明晰，催化剂的开发应聚焦于对O/P及产物链长的精准调控；工业化方面，要考虑到真实的工业化反应环境与实验室反应之间的差异，同时要注意与上下游的产业联合。

在众多水处理技术中，Fenton法能产生具有强氧化性的羟基自由基（·OH），被认为是处理水中难生物降解有机污染物的有效方法。但是，传统的均相Fenton技术存在响应pH范围窄、催化剂活性组分不易回收分离、产生的铁泥会造成二次污染等问题，而非均相Fenton技术则可有效克服上述缺陷并具有良好工业应用前景。本文评述了Fenton反应，尤其是非均相Fenton技术近年来的发展情况，主要综述了其反应机理、反应活性的影响因素以及非均相Fenton催化剂研究现状。重点结合构-效关系、合成方法与反应机制探讨了国内外铁基与非铁基金属催化剂与碳基催化剂的发展进程以及其对于难降解有机物的处理效果。并总结了双氧水利用率、催化剂稳定性、反应的控速环节对非均相Fenton催化剂体系应用的影响与限制，为进一步改进催化剂的设计与制备方法提供了思路。

针对多股流体流动换热、复杂翅片结构优化、多重通道排布匹配以及低温工程应用等特点，本文归纳分析了低温多股流板翅式换热器结构设计中凸显的流股换热匹配、通道分配排列、多物理场叠加以及低温特殊工况下的应用等问题。总结了在通道结构优化与零部件设计中，通过翅片通道传热流动特性及相关性能评价方法来指导结构选型。文章还深入分析国内外现状，讨论了板翅式换热器的研究热点与发展方向。文章指出低温多股流板翅式换热器应用于大型空分等石化工业流程中优势明显，可显著提高气体液化率，降低实际能耗，进而提升系统运行效率。因此，对于实际应用中可能遇到的设计问题，应考虑结合局部换热网络与多流股匹配、翅片结构设计与通道排列算法优化、多场仿真与试验研究等手段形成合理优化方法和设计框架，来摆脱目前传统经验试凑所带来的限制。

基于自主设计加工并搭建的水环输送稠油减阻模拟管路系统，采用500^#白油模拟稠油，试验研究了稠油在水环作用下的水平管流阻力特性，分析了油相表观流速（0.3～1.0m/s）、水相表观流速（0.11～0.72m/s）及入口含水率（0.13～0.49）对水润滑管流流型特征及减阻效果的影响。结果表明：环状水膜可有效隔离并润滑油壁界面，油-水两相流流型总体上呈稳定的偏心环状流结构；水环输送可大幅降低管道输送过程中的压降，其压降值仅为相同油流量下纯油输送压降的1/55～1/27；当入口含水率为0.13～0.27时，水环输送的效能显著，输油效率均高于40；油相表观流速和入口含水率的增加会增大单位管长压降，降低水环输送的减阻效果和输油效能。

由溶解的CO₂引发的Rayleigh对流，对咸水层中CO₂的捕获与封存至关重要。为了更加直观地了解该过程的混合规律和盐浓度变化带来的影响，本文采用格子Boltzmann方法（LBM）对该过程进行了模拟。通过建立包含密度和浓度分布函数的双分布模型，同时引入静电力和体积力等外力项，对293.15K、101kPa下有多个离散的CO₂扩散源时的浓度分布进行了模拟。结果表明，模拟得到的Rayleigh对流结构、对流发生时间、流场速度和瞬时传质通量的数量级与前人研究结果一致；在咸水吸收CO₂过程中，Rayleigh对流结构可有效强化传质；瞬时传质通量随着时间增长先减小后增大再减小，对应了Rayleigh对流结构产生、发展、稳定的变化过程。同时模拟CO₂在纯水和不同盐浓度咸水中的溶解过程结果表明，盐浓度的增加会延迟Rayleigh对流的开始时间、降低传质效率，这与前人的实验结果一致，模拟结果可为不同盐浓度咸水层中CO₂的封存提供指导。

针对换热网络（HEN）的优化改造，提出了一种利用公用热量实现多能互补理念的改造思路，通过充分利用热过程物流中的低温余热，完成热集成系统的优化改造。本文基于参考点非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅲ），通过综合评估集成废热回收（WHR）系统的换热网络的年度改造费用、年度改造收益、能耗（包含换热网络的冷/热公用工程和废热系统冷却水和电力消耗）和废热系统的有益产出，从而获得最优解决方案。对原油蒸馏系统（10H5C）的优化改造研究案例表明，通过权衡集成系统的能源消耗、WHR系统的产出、改造费用和改造收益4个目标，采用NSGA-Ⅲ算法求解获得了多维度的改造方案，相较于基础网络不仅有可以为用户最大节省22.9%能源消耗的改造方案，还有WHR系统最大输出为4.003×10⁴kW的解决方案，也有最小改造费用为1.848×10⁶USD/a的改造方案，还有最大改造收益和最大投资回报率分别为1.173×10⁷USD/a和121%的解决方案；最后通过比较集成WHR系统与单独HEN优化改造的性能，证明了集成WHR系统的实用性和可行性，以及余热回收多能互补技术对提高流程工业能量集成系统能量利用效率的重要作用。

CO₂水合物作为一种新型的蓄冷介质，具有良好的应用前景。在蓄冷系统中，CO₂水合物的生成量对蓄冷量有直接影响，但CO₂水合物生成计算较为复杂，进而导致系统蓄冷量的计算同样复杂起来，因此建立能够快速分析和预测系统中水合物生成量的模型具有实际意义。本文介绍了可以解决复杂问题的BP神经网络模型（BP）和灰色关联预测模型［GRM(1,n)］，并利用Matlab语言编程建立了GRM(1,n)-BP神经网络组合模型来预测水合物的生成量。本文选取实验系统的数据利用3种模型分别进行了预测，并将3种模型的结果与实验结果进行对比，结果表明，GRM(1,n)-BP神经网络组合模型的准确性和稳定性效果更好。最后通过考察充注压力这一单一变量对水合物生成量的影响，并对比模型预测结果，进一步验证了GRM(1,n)-BP神经网络组合模型的准确性。

为精确建立分割粒径与旋风分离器结构参数和操作参数之间的复杂映射关系，发展了基于数据驱动的BP神经网络（BPNN）的分割粒径模型。使用全局量纲分析，提出环形空间雷诺数、表征旋风分离器本体尺寸影响的量纲为1数和排气芯管插入深度尺寸比作为网络输入参数，表征空气动力等效分割粒径大小的量纲为1尺寸作为网络输出参数，分别确定了训练算法和隐含层神经元个数对BPNN分割粒径模型预测精度的影响。结果表明：贝叶斯正则化算法优于L-M算法和拟牛顿算法，并在隐含层神经元个数为7时达到最优预测性能。与理论模型、半经验模型和多元回归模型进行比较，结果表明，贝叶斯正则化BPNN分割粒径模型展现出了较好的预测能力和泛化性能，模型预测的均方误差为0.136、决定系数为0.975。

试验研究了气泡在颗粒床层表面的生成脱离过程及其行为特性，利用高速摄像技术揭示了进气管管径、颗粒床层高度、颗粒粒径等因素对气泡脱离直径及其生成周期的影响规律，对比分析了颗粒床层表面和进气管管口的气泡生成脱离行为差异。研究结果表明：在1500～3000μm粒径范围的床层表面所生成气泡的初始形态相对更扁小，气泡也更快向扁平状演变；颗粒粒径的增大使得进气流量对气泡形态的影响减弱；管径和颗粒床层高度的增大可以有效促进气泡脱离直径的增长，但延缓了气泡的生成脱离，增加了气泡的生成周期；颗粒粒径对气泡生成周期的影响随着进气流量的增大而逐渐减弱；气泡在颗粒床层表面和管口的生成脱离行为存在显著差异，相比之下，150～300μm粒径范围的颗粒床层对气泡的生成脱离具有更明显的阻碍作用，其表面所生成气泡的脱离直径和生成周期相对较大。

燃料电池汽车（FCV）以氢气作燃料可解决传统内燃机汽车所带来的排放污染和大量化石能源消耗问题。氢燃料的纯度特别是氢气中一些痕量杂质的存在将影响燃料电池的催化剂性能和使用寿命。为保障燃料电池的长周期良好运行，在FCV氢源国际和国家标准ISO 14687-2、SAE J2719及GB/T 37244中均对各杂质含量提出相应的限值要求。为系统认识、评价氢气中重要痕量杂质分析的各技术标准方法，以便在氢气纯度分析中得到合理的应用，本文全面整合了除颗粒物外的其他13种气体杂质的现有分析技术标准及对应方法，分析了各方法与测定要求的满足情况；综合阐述了各分析技术的工作原理、方法优缺点及实际研究进展。针对目前氢气中各杂质分析以离线技术为主、集成度低、实施性差等问题，提出需自主设计多种关键杂质组分同时分析的集成联用方法，构建满足FCV用氢气品质保证的完整分析监测体系以及未来应主要向在线分析技术方向发展。

氢气中杂质种类和含量水平对加氢站关键设备、氢燃料电池汽车供氢系统、燃料电池核心部件的性能和寿命有着重要的影响。国际标准化组织（ISO）以及各国标准化机构依据技术发展趋势和产业化进程特点，研制构建了系统完备、指标要求合理的燃料电池用氢质量标准体系，在氢能和燃料电池汽车技术发展中起到了基础支撑作用。本文回顾了质子交换膜燃料电池用氢质量标准的发展历程，对比分析了国内外标准的差异，认为我国质子交换膜燃料电池用氢的质量标准对杂质组分的限值要求与国际先进标准是一致的，我国产业界应充分重视标准的实施应用，积累更多的试验数据，为主导或参与国际标准制修订工作奠定基础。

氢气是理想的清洁能源，也是重要的化工原料。但是，目前的制氢技术多以化石燃料为原料，制氢过程具有高能耗和高污染的弊端，这使氢能的清洁属性大打折扣。随着社会经济的发展和城市化进程的加快，城市固体废弃物的产量逐年递增，这其中的大部分有机物都有成为制氢原料的潜力。以有机固体废弃物（简称“有机固废”）为原料的制氢工艺对于氢能的清洁化发展和固废的资源化利用具有双重意义。本文以有机固废热化学转化制氢过程为对象，对该过程的原料预处理、技术路线、催化剂和吸附剂、技术经济分析、生命周期评价和生态风险评估等方面的研究进展进行综述，重点聚焦大型中试装置和工业化示范项目。通过分析各类技术路线的优劣性，总结得出新型热化学转化制氢技术受成本和装备的限制，大规模利用进展缓慢。在传统热化学转化制氢领域中，有机固废气化制氢最具大规模应用潜力。根据有机固废制氢的发展现状，还对该领域催化剂和吸附剂未来的研究方向以及技术经济分析和生命周期评价的热点问题进行讨论。最后对有机固废制氢的前景作出展望。

过去的几十年中，对于水合物的研究不单单集中在抑制天然气水合物的生成上，基于水合物的生成利用技术也得到了广泛的研究。基于水合物的生成利用技术是环保和可持续的新技术，利用不同气体生成水合物相平衡条件的差异，可用于气体分离、置换开采。由于水合物具有较高的气体浓度，可用于气体的存储。利用水合物较高的化解潜热，可将其用于蓄冷。本文综述了国内外水合物技术的研究应用现状，分析了水合物技术在气体分离与存储、溶液浓缩分离、蓄冷、二氧化碳（CO₂）置换开采等领域有前景的研究方向。但是其水合反应速率慢、生成压力高、后期分离困难，极大地限制了水合物利用技术的工业应用。展望了水合物技术未来的研究发展方向，开发安全、高效和环保的水合物促进剂，开发高效水合物反应设备，开发连续水合物工艺，以便早日实现工业应用。

生物质水热转化技术具有原料适应性好、成本低、转化效率高的特点，使其具有未来工业化生产生物原油和化学品替代化石燃料的巨大潜力。本文综述了目前生物质水热转化连续式系统的研发进展，指出目前研发系统的主要环节部分仅水热反应器基本实现了连续化反应，而其他环节如原料进料、产物分离尚未实现连续化运行。分析表明，未来的生产模式要求具备效率高、能耗低、环保和节能等特点，才能实现商业化。本文提出了一套面向未来的完全连续式生物质水热转化系统模式。该系统可以实现包括生物质原料预处理、喂料/泵送、水热反应及产物分离各环节能完全连续化运行。同时，系统在产物分离过程中通过对关键水相产物反复循环回用进行热交换，实现更高的热效率实现节能；其次，通过水相产物的热量回收和水相产物循环回用实现过程水排放更加环保。通过分析实现此系统所需关键部件的研发进展，对该系统面对未来的商业化可能性提供了一种启示。

为分析Aspen HYSYS软件模拟的可靠度，进一步确定HYSYS软件在胺法脱碳再生工艺中的适用性，基于自主设计搭建的胺法脱碳中试试验装置，建立相应的HYSYS软件稳态仿真模型，对不同原料气气质、胺液流量、胺液配方、再生压力、再生温度下的胺液解吸率及再生能耗进行模拟、误差计算，分析HYSYS软件在胺法脱碳再生工艺中的适用性。研究结果表明，利用HYSYS软件模拟胺法脱碳过程中的再生工艺时，模拟结果随工艺参数的变化规律与试验结果总体保持一致，除个别不利于再生的工艺参数外，HYSYS软件的模拟适用性均较好；HYSYS软件中影响再生效果的5个工艺参数对模拟适用性影响较大的是再生压力，MDEA+MEA和TEA+MEA两种不同配方影响较小。另外，对再生能耗模拟误差影响较大的是再生温度，在一定塔底压力下，再生温度存在一个转折点，高于该温度时，再生能耗大幅度增加。本次验证过程中，再生温度115℃左右为一个转折点，但HYSYS软件的总体模拟能耗适应性均较差。

沉降助剂法是脱除催化裂化外甩油浆中固体颗粒的有效方法。针对现有油浆沉降剂中存在的不足，本文将提供氢键和酸碱对作用的胺类基团与提供架桥作用的嵌段聚醚相结合，制备出一种端氨基嵌段聚醚，并通过液体核磁图谱确定其化学结构。对比实验证明，胺类基团与聚醚结构起到协同作用，且键接的方式有助于促进胺类基团在油浆中分散。为方便后续应用，将端氨基嵌段聚醚与溶剂油、乙二醇进行复配，得到不同含量的端氨基嵌段聚醚类油浆沉降剂。通过对加剂量、沉降温度和沉降时间的考察，确定最佳沉降工艺为加入400mg/kg端氨基嵌段聚醚质量分数为40%的沉降剂，在90℃下沉降48h。此时脱灰率能达到90%以上，可将灰分降至0.02%以下，可用于生产高级炭黑等高附加值产品。该沉降剂原料易得且效果好，有望实现大规模的工业化生产和应用。

精制沥青是制备各种功能炭材料的前体，焦油沥青需要预处理脱除其中的固体颗粒物（称为喹啉不溶物，QI）以得到精制沥青，压力是脱除QI的重要条件。本文以煤焦油沥青和添加生物质沥青的混合沥青为原料，研究压力对溶剂法脱除固体颗粒物的影响，测试不同压力下精制沥青的QI含量及产率，利用纳米粒度分析仪、扫描电子显微镜和高温黏度测定仪对QI颗粒形貌、粒度及脱除体系黏度进行表征和测定，分析压力对固体颗粒物絮凝沉降的影响规律。研究结果表明，增加压力对沥青收率升高有明显影响，使精制煤焦油沥青的收率由常压的64.6%（质量分数）提升至1MPa时的84.3%（质量分数），精制沥青的QI含量维持在0.06%~0.1%（质量分数）之间。添加15%生物质沥青的混合沥青，产率则由常压时的55.7%（质量分数）提升至1MPa时的72.5%（质量分数）。压力对精制沥青的QI含量影响较小，压力增大，溶剂对沥青组分尤其是重质组分的溶解能力增强，使精制沥青产率升高。较高压力也使体系的黏度略微增大，造成部分QI颗粒沉降困难，不过影响较小。中间相沥青制备的结果表明，精制沥青可以制备出具有流域型结构的中间相沥青，添加生物质沥青更好地改进了流域型的显微结构。

通过结合太阳能集热器与相变材料（石蜡）搭建相变式U形管太阳能集热器性能测试平台，探究和对比与普通的U形管太阳能集热器在产水量和集热性能的表现。实验结果表明：石蜡的应用可以使U形管集热器的产水量增加462g，持续时间延长0.5h。在测定的工况条件下，相变式U形管太阳能集热器集热效率在夏季和过渡季节分别可以达到54.6%和28.51%。此外，随着工作介质流量的提高，夏季的有用热的提高率从38.26%降至14.66%，过渡季节有用热的提高率从38.67%降至13.85%。在实际应用中应考虑工作流量对相变式U形管集热器的影响。

苯胺是重要的化工原料和合成中间体，通过硝基苯的催化还原反应可以方便地制备苯胺类化合物。多孔碳材料因其高比表面积、发达的孔隙结构和容易回收等特点在催化领域越来越受到重视，然而其应用受到自身活性位点缺乏和化学惰性的限制。杂原子掺杂可以增强碳材料的表面极性，调节电子结构，改善其催化性能，可作为硝基苯催化还原反应的有效催化剂。本文对近年来掺杂多孔碳材料在硝基苯催化还原反应中的研究进展进行了总结。本文概述了氮掺杂型多孔碳材料、共掺杂型多孔碳材料、负载贵金属的掺杂多孔碳材料和负载廉价金属的掺杂多孔碳材料这4种主要的掺杂多孔碳材料的制备方法，并详细介绍了不同掺杂多孔碳材料在催化硝基苯催化还原反应时的催化性能、可能的催化活性位点以及催化机理。最后，指出目前掺杂多孔碳材料催化硝基苯还原还需要解决反应选择性、催化剂催化活性和生产成本等问题，以生物质为前体，开发共掺杂型和二元双金属负载的掺杂多孔碳材料是未来的重要发展方向之一。

制药行业在我国快速发展，带来经济增长与生活便利的同时也带来了大量挥发性有机污染物（VOCs）的排放。针对制药行业废气排放量大、排放节点多、污染物种类复杂等特点，催化燃烧因经济环保、应用灵活，成为处理制药VOCs的合适选择。本文总结了制药行业排放的典型VOCs及常见医用药品生产过程中的特征污染物，并着重从催化燃烧催化材料研发及应用的角度，总结了近年来制药行业典型VOCs催化燃烧技术的研究现状，同时对我国制药行业有机废气治理作了展望，即需进一步加深制药行业VOCs排放特征、VOCs实验室治理等基础研究来保证实际治理过程中的经济有效性；同时在原有催化氧化催化剂研究的基础上，研发多技术耦合工艺，实现制药行业废气的达标排放。

生物质是自然界中含量丰富且唯一可再生的有机碳资源，可以经过化学反应转化为高附加值碳基化学品和燃料，被认为是传统化石资源的理想替代品。催化材料的设计开发是生物质资源开发和利用的关键所在，离子液体因其独特的可设计性，在生物质资源利用过程中得到广泛应用。鉴于金属活性中心的催化活性以及离子液体的可设计性，将金属活性中心引入离子液体中制备金属基离子液体催化剂在生物质领域受到广泛关注，并取得一定进展。基于上述背景，本文综述了近年来金属基离子液体催化剂在生物质催化转化过程中的研究进展，重点介绍金属氯化物型、多金属氧酸盐型金属基离子液体在生物质基碳水化合物、木质素催化转化制备平台化学品，以及油脂催化（转）酯化制备生物柴油方面的研究进展；同时还综述了金属螯合物型金属基离子液体以及离子液体金属盐在生物质催化转化方面的研究工作。此外，对金属基离子液体在生物质资源方面的应用进行了总结和展望，并对金属基离子液体催化剂的设计提出建议，以期有助于生物质资源的开发和利用。

受“水俣公约”和环境保护政策约束，研究和开发新型无汞催化剂是保障我国乙炔法制备聚氯乙烯未来发展的核心环节。无汞催化剂包括贵金属催化剂、非贵金属催化剂和非金属催化剂，其中贵金属催化剂被认为是最具有工业化应用前景的催化剂。本文概述了近年来国内外乙炔氢氯化贵金属Au、Ru、Pd和Pt催化剂的研究进展，重点综述了不同催化剂的活性组分、催化机理及催化剂的改性方法等方面的研究，分析了不同改性方法的作用机制及不同催化剂改性的研究方向。研究表明，添加助剂或多金属复配、配体和离子液体的使用及载体改性均使贵金属催化剂的催化活性和稳定性得到一定程度提高，从而进一步增加了贵金属催化剂工业化应用的可能性。

随着化石能源的日益短缺，清洁可再生生物质资源的利用，尤其是制备高品质生物燃料逐渐成为研究热点。2,5-二甲基呋喃（DMF）具有优良的物理化学性质，被认为是最有前途的液体生物燃料之一，可通过生物质平台分子5-羟甲基糠醛（HMF）选择性氢解制备。HMF化学性质非常活泼，可以转化成多种下游产品，因此设计制备高选择性催化剂对于靶向合成DMF至关重要。本文依据贵金属和非贵金属对催化剂进行分类，详细综述了非均相催化剂在HMF氢解制备DMF反应中的研究新进展；针对目前研究中存在的局限性和问题，提出了催化剂和反应体系的研究方向。此外，指出以生物质为原料直接制备DMF及建立有效的分离技术是实现DMF工业化生产的重要途径。

受共振能、空间位阻和竞争吸附等方面的影响，稠环芳烃末环的吸附活化是其加氢饱和反应的重点和难点之一。本文系统综述了稠环芳烃加氢饱和反应特点及各类稠环芳烃加氢饱和催化剂。分析表明，稠环芳烃吸附活化与其分子自身的属性和催化剂的性质密切相关，调控催化剂中活性金属的电子状态可有效促进稠环芳烃分子的吸附活化。针对常见稠环芳烃加氢饱和催化剂，本文分类阐述了各类稠环芳烃加氢饱和催化剂的活性相结构、活性位点数量和活性金属电子密度的调控方法。分析指出，提高活性组分的分散度和形成活性金属的缺电子状态能够提升催化剂的加氢活性，可通过调节载体的酸性和添加助剂等方法实现。

低维黑磷具有直接可调节带隙结构、高载流子迁移率及良好的生物相容性等优点，使其在光催化降解领域有着不可或缺的地位，但它存在自然环境下极易被氧化和电子空穴利用率低等问题。制备稳定且高效的低维黑磷复合材料对于其实际应用有着重要的意义。本文介绍了低维黑磷的制备和低维黑磷复合材料在光催化降解领域的应用。对不同方法制备的低维黑磷的效果和光学性质的改变进行了比较，对机械剥离、化学气相沉积、液相剥离和溶剂热合成法进行了详细描述及总结。结合现有文献，对碳质、金属、半导体及其他材料和低维黑磷制备的复合材料进行了总结，并对复合材料在光催化降解领域的效果和复合后低维黑磷光学性质的改变进行了分析。提出了低维黑磷及其复合材料在制备上存在的问题，通过文中所述的复合方法及所选复合材料，对低维黑磷的实际应用进行了展望。

针对常温、含高浓度O₂ 的NO污染气体排放控制，典型的选择性催化还原（SCR）技术已不再适用。以碳基活性材料为催化剂的NO常温催化氧化技术得到了广泛关注，该技术在常温和高浓度O₂条件下将NO氧化为NO₂，并以硝酸或硝酸盐形式加以回收利用，因此具有环保和经济双重效益，应用前景广阔。本文简要综述了碳基活性材料常温催化氧化NO的研究进展，阐述了NO催化氧化机理，介绍了碳基活性材料的表面物化特性和反应条件（O₂浓度、NO浓度、GHSV、反应温度、水蒸气和催化剂粒径等）对催化氧化NO的影响，以及活性炭、活性炭纤维、碳纳米纤维、炭干凝胶、金属负载碳基活性材料、炭化污泥等不同碳基活性材料的催化特性，总结并展望了未来碳基活性材料低温催化氧化NO的发展方向。

为了有效地提高活性炭在微波场中的催化活性和分离性，采用化学共沉淀法制备了磁性四氧化三铁/活性炭（Fe₃O₄/AC）催化剂，并结合微波辐射技术用于催化氧化降解水中邻苯二甲酸二甲酯（DMP）。利用BET、扫描电镜/能谱（SEM/EDS）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、红外光谱（FTIR）和振动样品磁强计（VSM）等手段对催化剂的微观结构、形貌和磁性能进行了表征。研究了不同反应体系对DMP的降解率及反应动力学的影响，探讨了催化剂用量、微波辐射功率和溶液初始pH等因素对微波诱导Fe₃O₄/AC催化氧化降解DMP的影响，考察了催化剂的重复使用性能。结果表明，所制备的铁氧化物主要以Fe₃O₄为主，并已成功负载于活性炭上。Fe₃O₄/AC具有超顺磁性，饱和磁化强度为21.2emu/g，可通过外加磁场作用快速地从溶液中分离出来。微波诱导催化反应体系对DMP的降解率大于单独吸附或单纯微波辐射反应体系，且反应速率均符合一级反应动力学。催化剂用量越多，降解率越高；微波辐射功率的增加可以提高降解效率；溶液初始pH对DMP的降解率影响非常显著，随着pH的增大，降解率明显提高。Fe₃O₄/AC具备良好的催化活性及稳定性，循环使用5次后DMP的降解率仍保持在83.5%。通过气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）分析，推断DMP在微波诱导Fe₃O₄/AC催化体系中的降解主要包括水解、异构化、羟基化、甲酸甲酯基的脱落和苯环三取代及苯环开环等5个途径。

通过沉积沉淀法制备了以层状CuAl-LDH为载体负载不同Cu/Zn比例的前体，经热处理得到CuZnAl-LDO复合催化剂，应用于合成气制甲醇反应。采用电感耦合等离子体发射光谱（ICP）、X射线衍射（XRD）、H₂程序升温还原（H₂-TPR）、N₂O化学吸附、N₂吸脱附、透射电镜（TEM）和X射线光电子能谱技术（XPS）等手段对前体及催化剂进行表征，考察了水滑石的限域效应和金属-载体相互作用对催化剂活性及稳定性的影响。结果发现：由于水滑石特殊的层状结构，具有较大比表面积和丰富孔道结构，促进了Cu物种的分散，有利于催化剂表面对CO和H₂的吸附，增加了Cu、Zn之间的相互作用，提高了催化剂的催化活性。在水滑石前体拓扑转变过程中，层板羟基和水脱除后形成的粗糙表面对所负载的Cu活性物种起到限域作用，抑制了Cu的迁移和团聚。其中，Cu_0.6Zn_0.3Al_0.1-LDO催化剂催化合成甲醇的时空收率达到883mg/(g?h)，且反应120h后仅下降2.8%，较共沉淀制备催化剂失活速率降低了81%，表现出较好的催化活性及稳定性。

采用分步浸渍法制备了不同磷添加方式改性的NiMo/Al₂O₃催化剂，在固定床微反装置上考察了该系列催化剂对焦炉煤气中噻吩加氢脱硫（HDS）性能的影响，采用BET、X射线衍射（XRD）、H₂程序升温还原（H₂-TPR）、NH₃程序升温脱附（NH₃-TPD）、C₄H₄S(H₂)程序升温脱附[C₄H₄S(H₂)-TPD]、X射线光电子能谱（XPS）、高清透射电镜（HRTEM）和拉曼（Raman）等分析手段对催化剂进行表征。结果表明，不同磷添加方式制备NiMo/Al₂O₃催化剂的HDS性能存在较大差异。其中，催化剂PNi-Mo/Al和PMo-Ni/Al表面弱吸附解离活性位增强，对焦炉煤气中噻吩有较好的低温加氢脱硫活性，以含292.5mg/m³噻吩的模拟焦炉煤气为原料时，PNi-Mo/Al在250℃下对噻吩的脱硫率达61%。对于PNi-Mo/Al和PMo-Ni/Al催化剂，先浸渍P、Ni或者P、Mo时，P优先和载体Al₂O₃作用，减弱了活性金属组分Ni、Mo与载体间的相互作用，而又防止Ni或者Mo与载体间相互作用过低而聚集，提高了Ni、Mo在载体表面的均匀分散，生成能够促进硫化形成Ⅱ型活性相Ni-Mo-S的NiMoO₄物种。NiMoO₄和MoO₃之间的协同作用提高了催化剂的硫化度，使HDS活性得以提高。

通过等体积浸渍法和多元醇法制备了负载型钌氧化铝催化剂（Ru/Al₂O₃-IMP和Ru/Al₂O₃-CRP），并首次探究了其在2-乙基蒽醌（2-eAQ）加氢催化反应中的性能。实验发现，在不同的反应条件（温度、压力、时间）下，Ru/Al₂O₃-CRP催化剂催化2-eAQ加氢反应的活性均高于Ru/Al₂O₃-IMP催化剂。采用电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）、X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、光电子能谱（XPS）等分析技术对两种催化剂进行了结构表征。XRD和TEM表征结果发现，Ru/Al₂O₃-CRP催化剂表面的Ru金属颗粒具有高分散性且颗粒尺寸分布较窄。此外，XPS表征结果证实Ru/Al₂O₃-CRP催化剂上钌的电子云密度低，这使得它对2-eAQ上氧孤对电子有着强的吸引力，有利于活化2-eAQ，进而表现出强的加氢反应活性。

以四氯化锡五水合物、乙二醇和氨水为原料，在微波辅助水热条件下快速合成氧化锡纳米颗粒，以尿素 为前体在马弗炉中退火得到g-C₃N₄，使用柠檬酸和乙二胺为原料水热合成碳量子点。室温下，将碳量子点/ g-C₃N₄/SnO₂在通风橱中进行搅拌得到碳量子点负载的氮化碳/氧化锡复合材料。通过透射电子显微镜（TEM）、 X射线衍射（XRD）、氮气吸附-解吸等温线（BET）、紫外-可见分光光度计（UV-vis）、电子自旋（顺磁）共振波谱仪（ESR）对复合材料的形貌、结构特征、吸光度和光催化过程中的活性物质等进行表征和分析，并通过在紫外光下降解罗丹明B（RhB）测试样品的光催化性能。试验结果表明，紫外-可见分光光谱吸收边缘的红移说明碳量子点负载后能提高复合材料在可见光区域的响应，光催化试验表明碳量子点负载能提高g-C₃N₄/SnO₂复合材料的光催化性能，当碳量子点负载量为7%时复合材料的降解效率最高，在3h内对RhB的降解效率为97%。此外，微波辅助水热法能在短时间内大量合成氧化锡纳米颗粒，且氧化锡纳米颗粒具有较小的晶粒尺寸（8.5nm），可以高效制备并应用于环保领域。

纳米铁氧化物能够更高效地去除水中多种有机和无机污染物质，但易团聚失活、易流失等问题限制了其在水处理中的实际应用。生物炭（biochar，BC）作为一种新型的多孔材料具有比表面积大、碳结构稳定、原料来源广、成本低等优点，是负载纳米铁氧化物的理想载体。近年来，BC负载铁氧化物复合材料（铁氧化物/BC）在水处理领域表现出巨大的应用潜力而备受关注。本文重点介绍和总结了铁氧化物/BC的制备方法，及其吸附、催化氧化去除水中磷、有机污染物、重金属及砷的应用、机理和影响因素；并介绍了其在污泥脱水、光催化消毒等水处理环节的应用。在此基础上，从进一步提高去除污染物性能、实际应用经济和技术可行性、扩展材料应用范围等方面提出了今后研究的方向。

介孔炭球兼具炭材料以及球状胶体的优点，即优异的流动性、分散性、导电性以及可调控的孔径大小和粒径尺寸，使其在生物、催化、吸附分离和电化学等领域展示出良好应用前景。近年来，水热-软模板法作为一种有效的制备介孔炭球的方法被广泛报道，它通过水热实现球形结构的控制并借助软模板实现对介孔的调控。本文综述了水热-软模板法制备介孔炭球的最新进展，包括其结构与形貌的调控、改性和其应用。对如何选取碳源、软模板和溶剂等问题进行了总结并展望了其在各应用中的发展方向。

在绿色化学理念的引导下，可生物降解膜材料受到了广泛的关注，有望成为传统分离膜材料的补充和替代品。本文首先分析了传统的不可降解分离膜材料的现状及问题，然后综述了当前较为热门的几种可生物降解膜材料，讨论了它们的发展状况，详细介绍了它们在膜相关领域中的应用，并针对它们的局限性做出了说明并提出了一些解决方案。随后，分析了可生物降解膜材料的生物降解机理，从分子结构角度对膜材料的可生物降解性进行了说明，这将有利于剖析膜材料生物降解的本质，进而平衡膜材料在使用中的稳定性和生物降解性。最后，文章对可生物降解膜材料在发展中遇到的问题进行了展望，并指出随着研究的不断深入，可生物降解膜材料具有广阔的前景和深远的现实意义。

干燥剂换热器克服了干燥剂吸水升温导致吸水能力下降的缺点，还可实现太阳能、工业废热等低品位热源的利用，具有较好的除湿能力和节能潜力。干燥剂的特性决定着干燥剂换热器系统的除湿性能。相比于硅胶、沸石等常规干燥剂，吸湿性聚合物在吸水量上存在着巨大优势，而通过掺杂硅胶、无机盐等制得的聚合物基复合干燥剂的吸湿性能更优。近年来，越来越多的国内外学者对吸湿性聚合物在干燥剂换热器系统中的应用进行研究。本文将吸湿性聚合物分为天然和合成两大类，详细介绍了其性能特点以及在干燥剂换热器系统中的除湿性能研究，其中合成类主要包括聚合物电解质、金属-有机骨架化合物和聚合物基复合干燥剂。同时，还对干燥剂换热器中的黏结剂进行了分析和总结。最后对吸湿性聚合物和黏结剂今后的发展方向进行了展望。

利用不同质量分数的石墨烯（MLG）与13X/LiCl合成新型复合吸附剂。通过扫描电镜（SEM）和N₂吸附表征复合吸附剂的微观形貌和孔隙特性，测试了复合吸附剂开式环境下的水蒸气吸附及解吸性能，并探究复合吸附剂中石墨烯质量分数对吸附解吸性能的影响。通过80%相对湿度（RH）的高湿工况进一步筛选出盐的质量分数为18.4%的13X/LiCl为最佳盐含量的吸附剂（MZ）作为合成复合吸附剂的基质。实验结果表明：石墨烯增加了复合吸附剂的结构性参数（比表面积，孔体积及孔径），其中比表面积由未添加石墨烯的MZ [(262±3)g/m²]，最大可提升至12G-MZ [(304±4)g/m²]；复合吸附剂表现出优异的水蒸气吸附性能，所有复合吸附剂的相对吸附量均高于MZ（0.554g/g），3G-MZ吸附性能最佳，水蒸气吸附量高达0.587g/g，是13X的2.7倍；除12G-MZ外，随着吸附剂中石墨烯质量分数的增加，水蒸气解吸率随之增加，其中9G-MZ的解吸率接近90%，较MZ（81.8%）提升了9.7%。该研究可为复合吸附剂应用于吸附空气取水提供基础研究数据。

结晶机理和晶习调控是结晶工程研究和应用的关键。例如，尿酸盐结晶对高尿酸血症引起的痛风的研究有重要意义。使用制造的仿生水凝胶材料控制结晶是一种新颖的方法，本文以聚丙烯（PP）膜作为基膜，使用紫外光交联法制备了8种不同聚合结构的水凝胶复合膜，优选了界面诱导结晶性能优异的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯-N-异丙基丙烯酰胺（PEGDA-NIPAM）水凝胶材料继续优化。综合分析NaCl液滴蒸发实验和水凝胶制备的可重复性，选用PEGDA-NIPAM（物质的量比2∶1）制备水凝胶切片（HGS）。该种HGS具有均匀表面、垂直结构，厚度、切片质量可通过面积进行直接量化制备。研究NaCl盐溶解吸附-结晶实验，表明制备的HGS拥有pH-温度混合的高效界面成核和浓度调控功能，可作为调控溶液结晶的功能微平台。将HGS引入二水合尿酸晶体与模拟体液的混合晶浆中，调控尿酸钠一水合物晶体（MSUM）的结晶过程和晶体形貌。结果表明，HGS的加入可以强化晶体转化过程，结晶时间由传统方法的72h缩短为水凝胶片层法的20h。同时，HGS还能促进晶体生长和晶体间团聚，能快速获得不同层级多尺度结构的晶体，形成与无HGS条件制备的晶体完全不同的全新晶习。本工作为揭示发展相关晶体的形貌控制方法提供了新的思路。

安丝菌素（Ansamitocin）是一种微生物来源的美登素类抗生素，具有独特的抗癌活性，其中AP-3在安丝菌素中所占比例最高，是发酵的目标产物，在临床上有靶向治疗乳腺癌的效果，因此具有重要的药用研究价值。但当前AP-3的微生物发酵产量不高，高昂的生产成本制约了其进一步的应用。本文在阐述安丝菌素生物合成及代谢调控机制的基础上，分析讨论了微生物发酵产安丝菌素过程中菌种选育、发酵复杂过程的控制与优化以及下游的分离纯化技术等研究进展。再对未来利用新型诱变技术、合成生物学技术与辅因子工程改造等方法选育高产安丝菌素的工程菌株，以及开发高效创新、低成本的分离纯化工艺进行了展望，以期显著地提高安丝菌素的发酵水平，为工业化安丝菌素的发展奠定坚实的基础。

分别利用单轴和同轴静电喷雾法成功制备出以聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）为内核基质、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为外壳基质的核壳型双重载药微球，其中，抗菌药物盐酸万古霉素（VA）被包封于微球外壳，促成骨药物地塞米松（DA）被负载于微球内核。对载药微球的形貌结构、物理性质和体外释药性能进行了表征和分析。结果表明，当电喷前体PVP浓度为80g/L时，单轴和同轴静电喷雾方法均可得到大小均一、球形良好的核壳型微球。X射线衍射（XRD）和差示扫描量热（DSC）结果表明，DA晶体被成功包封于核壳型微球后转变为无定形状态。基于PVP的水溶性和PLGA的缓慢降解特性，两种核壳型载药微球都实现了壳层VA快速释放、内核DA缓慢释放的梯级释药性能。本文制备得到的具有梯级释药性能的核壳型载药微球在药物控释、组织工程等领域有很好的应用前景。

2,5-呋喃二甲酸（2,5-FDCA）作为呋喃的衍生物，是一种具有良好稳定性和高附加值的生物基平台化合 物，在聚酯、聚酰胺、聚氨酯、热固性材料和塑化剂等众多领域都得到了广泛应用，如何绿色高效地制备 2,5-FDCA是近年来的研究重点。本文综述了以5-羟甲基糠醛（HMF）、糠酸、己糖二酸等生物质衍生原料合成 2,5-FDCA的方法及特点。己糖二酸等其他路线产率较低，不利于工业化的发展。HMF路线与之相比具有产率高和副产物少的优势，但由于原料来源与食品行业相冲突且生产成本较高，所以利用不可食用的生物质衍生原料糠酸低成本合成目标产物将成为未来可持续发展的重要研究方向。在此基础上，本文通过对比糠酸各路线的优缺点后发现，CO{}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{2}-}促进的糠酸羧基化合成方法无需反应溶剂，催化剂组分简单可再生，这些都有利于低成本合成产品。且由于工艺流程简单，产物选择性和收率高，糠酸羧基化方法将成为绿色大规模生产2,5-FDCA极具潜力的路线。

核黄素作为药品、色素、营养及动物饲料添加剂被广泛应用，目前生产及销售的核黄素基本上都是针状晶习，其堆密度小、分散性和流动性差，影响压片等加工性能。本文对酸溶法、碱溶法等5种核黄素结晶纯化方法进行了筛选，发现酸溶法收率和纯度的综合效益最佳；在此基础上采用超声辅助结晶，对功率、时间及温度进行优化，通过透射电镜（TEM）及X射线衍射分析法（XRD）等表征方法对结果进行分析。最终确定超声结晶的最佳实验条件为：超声功率为400W，超声时间为40min，超声温度为50℃，核黄素的收率可达到95%，纯度超过96%。核黄素晶习和结晶度有所改善，便于加工应用。

吲哚散发粪便恶臭气味，广泛存在于焦化、染料、化工、制药和农药等工业废水中。由于其特殊的双环稠合结构，靠传统的生物水解断环提高吲哚的降解效果难以为继。本文全面介绍了吲哚的来源、毒性、危害及传统生物降解技术的缺陷，特别论述了高级氧化法（AOPs）中·OH的形成反应及降解吲哚的作用机理。传统AOPs能够高效降解吲哚，但价格昂贵，操作复杂，且使用剂量常受到其他物质的干扰，易引入新的污染物，难以在大规模的水处理工程中应用。因此，认为将AOPs预氧化与生物处理技术进行高效耦合是降解吲哚经济有效的办法。本文最后介绍了硫酸根自由基的高级氧化技术（SR-AOPs）耦合厌氧生物技术降解吲哚的研究及其优点。这些研究对丰富AOPs耦合生物处理技术理论、含氮杂环污染物高效降解及资源化利用有一定的参考价值。

金属有机骨架（MOFs）晶体由无机金属离子和有机配体通过自组装合成，具有高的孔隙率和可调节的窗口尺寸，可使MOFs混合基质膜在水处理时同步获得高通量和高截留率，有望突破传统分离膜的渗透性和选择性之间此消彼长的trade-off效应。本文综述了MOFs的典型构造、影响MOFs混合基质膜性能的关键因素、MOFs混合基质膜的制备方法、MOFs颗粒改善混合基质膜水传输和溶质分离性能的原理以及MOFs混合基质膜在水处理微滤/超滤、纳滤/反渗透和正渗透领域的最新研究进展。最后总结了MOFs混合基质膜在水处理领域的未来发展亟待解决的关键问题，主要包括高性能、低成本膜的可控制备、膜结构和性能之间定量构效关系的深入探索以及如何拓宽其应用范围等，对加快MOFs混合基质膜的产业化进程具有指导意义。

煤化工废水水量大，水质复杂，化学需氧量（COD）最高可达30000mg/L，是一种典型的处理难度高的工业废水。油类物质、酚类物质以及氨氮是煤化工废水中污染物质的主要组成成分，其最高浓度分别可达10000mg/L、9000mg/L、4000mg/L。如果不回收，则造成资源的严重浪费。因此，油类物质、酚类物质以及氨氮的有效回收是实现煤化工废水无害化处理不容忽视的问题。本文主要从油类物质、酚类物质、氨氮的回收技术与工艺3个方面梳理了国内外煤化工废水中油类物质、酚类物质以及氨氮的回收现状，并对各类技术的优缺点进行了对比和分析，其目的是让该领域的研究人员以更加科学的方法了解煤化工废水中油类物质、酚类物质以及氨氮的研究现状与发展趋势。最后基于节能、高效、持续健康的发展理念，探讨了未来煤化工废水中油类物质、酚类物质以及氨氮回收的前景。

恶臭是生活垃圾收运和处理处置过程中对居民生活影响最为显著的污染，因此恶臭控制成为目前生活垃圾管理所面临的巨大挑战之一。监测和分析恶臭基本特征是有效控制生活垃圾源恶臭的前提。本文从样品采集与保存、预处理及仪器检测方法3个方面，对生活垃圾从收运到处理处置各环节的恶臭监测取样及样品分析方法现状进行了综述，梳理了目前恶臭监测及分析过程中存在的问题，并提出了相关建议。

为降低锅炉氮氧化物（NO_x）排放浓度，综合利用烟气内外循环、旋流燃烧、稳焰技术等原理，本文设计出一种适合燃气锅炉的扩散式低氮燃烧器。在2.8MW燃气锅炉上进行了工业试验，同时展开了数值计算。通过工业试验及数值计算表明：燃料消耗量、过量空气系数和烟气外循环率都影响着NO_x的排放浓度，但三者影响程度不同。随着锅炉燃料消耗量的增加，NO_x排放浓度增加；随着过量空气系数的增加，NO_x排放浓度先增加而后降低；随着烟气外循环率的增加，NO_x排放浓度降低。针对本燃烧器，当烟气外循环率控制在28%～40%范围内，过量空气系数只需满足燃气充分燃烧，NO_x排放浓度都会低于30mg/m³；当烟气外循环率超过40%易出现燃烧不稳定现象，低于28%时，NO_x排放浓度会高于30mg/m³，不能满足排放要求。

湿法炼锌产出的中和沉铁渣作为重要的二次资源，含有大量的铁、锰、锌等有价金属，具有较高的综合回收利用价值。回收有价金属前需对中和铁渣进行脱水预处理，基于回转窑干燥法存在干燥时间长、干燥效率低、二次污染等问题，本文开展了微波干燥湿法炼锌中和铁渣实验研究，考察了微波功率、物料量对中和铁渣温升行为的影响，表明微波干燥湿法炼锌中和铁渣是可行的；实验考察了微波功率、物料量和干燥时间对中和铁渣脱水率的影响。研究结果表明：在一定程度上，中和铁渣脱水率与干燥时间和微波功率成正比，与物料量成反比。实验控制微波功率为1000W、物料量为50g、微波干燥时间为9min时，中和铁渣脱水率达98.55 %；X射线衍射、红外光谱分析展示微波干燥中和铁渣自由水脱除较为完全，但仍含有部分的结晶水；扫描电镜分析显示微波干燥较常规干燥更为均匀；与常规干燥工艺相比，微波干燥具有干燥时间短、水脱除率高、干燥均匀、清洁无污染等优势。

为了解城市水源水库沉积物中总有机碳（TOC）和黑碳（BC）的时空分异及其对典型持久性有机污染物（POPs）——多溴二苯醚（PBDEs）的影响，本文分析了泉州山美水库及入库河流沉积物中TOC和BC的含量、赋存总量、空间分布、水文期变化、BC和TOC的关系及两者对PBDEs时空分异的影响。结果表明：TOC和BC含量分别为15.08mg/g±2.70mg/g（10.87~19.61mg/g）和3.55mg/g±1.14mg/g（2.08~6.92mg/g），赋存总量分别为107445t和25294t，较国内外其他湖库处于中低水平。TOC和BC的时空分异规律存在差异，TOC主要受水文期变化的显著影响（P<0.001），而BC则受空间分布的显著影响（P=0.001）。TOC与BC无显著相关性（P≥0.226），显示两者来源不同，TOC较BC更易受到入库河流输入的影响。山美水库各水文期BC/TOC（丰水0.24±0.09、枯水0.21±0.06、平水0.27±0.08）均介于0.11~0.5，显示其BC为生物质燃烧和部分化石燃料燃烧的复合来源。入库河流BC受生物质燃烧源的影响大于库区。ΣPBDEs、Deca-BDE和Nona-BDE的时空分异受到了TOC的显著影响，且Deca-BDE降解产生的主要低溴BDE的时空分异也受到了TOC不同程度的影响。各水文期TOC和PBDEs的主要污染源相同，均为入库河流，且二者空间分布规律大致相同，TOC是PBDEs时空分异的重要控制因素。各水文期BC与PBDEs因来源不同而均无显著相关性，但BC可大量吸附固定局地污染源释放的PBDEs，对其时空分异仍有重要影响。

丁辛醇在缩合生产过程中会产生大量气味重、化学需氧量（COD）高、碱性强、盐度高且可生化性差的工业废水，其中COD浓度高达80g/L。本文提出了一种处理丁辛醇缩合废水的新工艺，即“酸化-隔油”预处理-非均相臭氧催化氧化处理-碟管式反渗透（DTRO）膜组处理深度处理。本文在非均相臭氧催化氧化处理过程中重点研究了催化剂种类、pH和反应时间对处理效果的影响规律；在DTRO处理过程中探究了操作压力对产水水质的COD和TDS的影响。实验结果表明：丁辛醇缩合废水在pH≤3的条件下进行“酸化-隔油”预处理，之后将“酸化-隔油”后的废水pH调节至7，再进行非均相臭氧催化氧化120min，其中每100g废水中需添加4号商业催化剂20g，最后DTRO膜组在7MPa的操作压力下对氧化后的废水进行深度处理。经检验，膜组出水的COD去除率达到99.6%以上。

小麦秸秆作为一种农业副产品，是制备生物质化学品的重要原料。乙酰丙酸甲酯（methyl levulinate，ML）是一种具有广泛应用前景的生物质化学品。本文以碱液预处理后的小麦秸秆为原料，硫酸铜为催化剂，研究了制备ML的工艺，考察了反应温度、反应时间、催化剂用量等对ML产率的影响。经过工艺优化，在反应温度183℃、反应时间3.3h、催化剂用量0.53g条件下，ML的收率达到23.0%（质量分数）。硫酸铜重复使用后仍具有良好的催化活性，在重复使用5次后ML收率达到18.7%（质量分数）。在相同的优化条件下，所开发的工艺比未处理小麦秸秆制备ML的收率提高了8.6%（质量分数）。

四氯化碳（CTC）是甲烷氯化物生产的副产品，也是一种消耗臭氧层物质（ODS），将其转化为氯仿，可同时实现ODS的生产淘汰和资源化循环利用。本文开发了一种以四丁基氟化铵（TBAF）为相转移催化剂、K₂CO₃为助催化剂、三氯乙烯为供氢剂将CTC转化为氯仿的新方法，研究了温度、催化剂种类和用量对反应的影响，考察了反应动力学特征及反应放大效应。结果表明：在碱性条件下，三氯乙烯的酸性H原子可与四氯化碳发生取代反应，生成四氯乙烯和氯仿；反应速率随相转移催化剂用量的增加以及助催化剂碱性的增强而提高；循环使用过程中催化剂活性的降低与TBAF中氟离子的取代反应消耗有关；表观反应速率符合拟一级反应动力学模型，过程放大效应不明显。在优化反应条件下（30~60℃，9g CTC，10mmol 三氯乙烯，1mmol TBAF，10mmol K₂CO₃，0.5h），三氯乙烯被完全转化，氯仿选择性大于95%。

为研发低成本的磷酸盐吸附剂，以核桃壳为原料，LaCl₃为改性试剂热解制备核桃壳生物炭。通过SEM-EDS、ICP-OES、FTIR和XRD对生物炭进行表征，采用吸附等温模型和动力学模型拟合生物炭的吸磷特征，并研究热解温度、La改性浓度、添加量、初始溶液pH和共存离子对生物炭吸附磷的影响。结果表明：La改性后，生物炭表面由于负载了La₂O₃和LaOCl，其吸附能力明显提高。热解温度为400℃、La浸渍浓度为0.1mol/L时获得的生物炭（BC-La400），其Langmuir最大磷吸附容量为12.18mg/g，吸附过程主要受化学吸附和颗粒内扩散控制。热解温度和La改性浓度过高均不利于磷的吸附。磷初始浓度为50mg/L时，BC-La400添加量为2.7g/L可获得较理想的吸附能力，但当添加量超过4.0g/L时，磷脱除率可超过98%。BC-La400吸磷时最佳初始pH为3，CO{}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{2}-}共存会明显削弱BC-La400对磷的吸附能力。

爆炸碎片和火灾热辐射是导致储罐区多米诺效应事故升级的重要致损因子。在实际爆炸碎片撞击目标储罐的事故场景中，目标储罐不止只受到爆炸碎片的撞击作用，还受到临近火灾的高温载荷作用。为研究目标储罐在高温环境下受到爆炸碎片撞击的易损性规律，本文建立了目标储罐在温度载荷和爆炸碎片冲击载荷耦合作用下的极限状态方程，并采用蒙特卡洛模拟绘制得到目标储罐在不同罐壁温度下受爆炸碎片撞击的易损性曲线，分析爆炸碎片质量、撞击速度、撞击角度对不同罐壁温度下目标储罐易损性的影响规律。结果表明：爆炸碎片质量和爆炸碎片撞击角与目标储罐易损性成负相关，爆炸碎片速度与目标储罐易损性成正相关。当研究变量为爆炸碎片质量时，在20~400℃和400~600℃两个温度范围内，罐壁温度每上升100℃目标储罐最大破坏失效概率平均增加值分别为3.7%、6.7%。当研究变量为爆炸碎片速度时，在20~600℃的温度范围内，罐壁温度每上升100℃目标储罐最大破坏失效概率平均增加值为3.9%。当研究变量为爆炸碎片撞击角时，在20~600℃的温度范围内，罐壁温度每上升100℃目标储罐最大破坏失效概率平均增加值从0.675%一直增大到7.01%。研究对评估实际事故中爆炸碎片对储罐的损伤及防控爆炸碎片引发的多米诺效应事故具有重要意义。