液滴在血浆储存、航空航天等技术领域广泛存在，而其机理研究主要集中在冻结阶段，对融化阶段的研究则相对较少。故此，本文通过液滴可视化实验，发现并归纳了冻结液滴在不同材料表面、不同基底温度下融化过程的动态表面及界面演化模式，总结了液滴表面扩散系数、高度系数、相界面偏离度等形态演化参数与相变时间之间的变化规律并对其展开分析。结果表明：冻结液滴存在3种不同的表界面演化模式；在熔融中后阶段，金属材料（纯铝板、镀锌板）表面冻结液滴的冰相区以颗粒群状分布态融化，冰晶结合度低，而高分子聚合物材料[有机玻璃（PMMA）及聚氯乙烯（PVC）试板]表面冻结液滴的冰相区呈块状分布态融化，冰晶结合度高；金属类材料表面冻结液滴的相变速率高于聚合物类材料表面冻结液滴的相变速率，金属表面相变时间在100s以内，而聚合物表面冻结液滴的相变时间在300s以内；金属表面最大扩散系数分布区间为0.950~1.021，聚合物表面最大扩散系数分布区间为1.000~1.076，温度高，则各类材料表面液滴的微观前驱膜移动受阻，液滴的表面润湿过程受阻；金属表面冻结液滴的高度系数及冰相高度变化率受冰相区变化影响，聚合物表面则主要受温度影响；温度升高会使热量传递过程不稳定，加剧聚合物表面冻结液滴偏离度位移的波动性。

采用X射线衍射仪（XRD）、X射线荧光光谱分析（XRF）、电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP）以及N₂-吸附脱附等表征手段，对煤合成气除尘器净化除尘装置不同位置的垢物沉积量以及组成进行分析，确定了造成煤合成气净化除尘装置引起压降快速上升的原因。中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院（FRIPP）根据垢物组成、分配以及压降原因分析结果，确认了引起除尘器压降的原因为内构件设计以及吸附剂级配方案不合理。FRIPP通过在除尘器内安装内置积垢篮并且对吸附剂装填方案进行优化后，除尘器的压降增加速率为0.45kPa/d，远低于上周期的3.86kPa/d。工业应用结果表明，FRIPP开发的专用内置积垢篮对合成气中的粉尘以及块状垢物拦截效果好，吸附剂级配方案适宜，除尘器压降小、压降增加速率慢，远超国内同类装置平均水平。

为提高工业上火电厂乙醇胺（MEA）吸收塔脱碳工艺中脱碳率和反应速率，提出了超重力技术耦合2-氨基-2-甲基-1-丙醇-对二氮己环（AMP-PZ）混合胺脱碳方法。正交实验表明：不同操作参数对脱碳率的影响显著性大小依次为：超重力因子、气液比、吸收剂质量浓度、主吸收剂含量、温度；最佳操作条件为：超重力因子为60，气液比为15，吸收剂质量分数为25%，主吸收剂质量分数为60%，温度为25℃，CO₂脱除率可达97.16%。相对传统的乙醇胺（MEA）吸收塔法，CO₂脱除率提高了7.16%。相同操作条件下，旋转填料床的脱碳反应速率常数比曝气反应装置高一倍。建立了超重力场中AMP-PZ脱碳表观动力学模型，不同操作参数对反应速率常数的显著性影响大小依次为：超重力因子>气液比>吸收剂质量浓度。

基于微通道反应器内氯磷酸单丁酯（MCP）与正丁醇（n-BuOH）酯化反应的实验结果，确定了有限速率（finite-rate）模型所需的反应动力学参数（活化能和指前因子），进而通过此模型，采用数值模拟方法讨论了微通道几何尺寸及反应物进口流速对整个反应体系的影响。研究结果表明：在相同停留时间的前提下，管径减小使反应器出口位置的转化率升高，最高可达73%，并且反应器内物质分布的均匀性和一致性得到提升；在物料进口流速不变的条件下，随着反应器管长增加，出口位置反应物转化率有所提高，最高可达64%，但在实验条件的停留时间下，出口位置反应物转化率并没有达到峰值，峰值所在位置与出口位置相距约0.89m，存在一定的滞后现象；减小反应物进口流速会提高反应物的轴向转化率，但同时也会降低产品的质量流率。

在石化企业数字工厂建设中，装置的数字智能化建设十分重要。本文针对某石化企业变换装置数字化建设的需要，结合装置特点，建立了基于最大信息系数方法（MIC）的装置实时数据筛选规则和基于BP神经网络的装置产品质量预测模型。结果表明，利用实时数据筛选规则对采集到的44天共1041组装置实际运行数据进行分析，将161个变量参数删减到23个变量参数，有效降低了数据的维度，数据简化率达到85.63%；进一步采用Levenberg-Marquardt方法，用3层隐含层的网络结构建立装置的产品质量预测模型，模拟得到的装置出口变换气CO摩尔含量值与实际生产偏差很小（平均偏差1.193%），说明本文所建模型可以很好地预测装置产品组成。以上建立的模型可为装置生产优化提供支撑，并可集成到工厂信息物理系统（CPS）中，支撑装置数字化和智能化建设需要。本文所提出的建模方法同样可用于其他类似装置的建模参考。

石化企业装置蒸汽动力系统通常独立设计和操作，忽视了与热电厂蒸汽动力系统的联系。热电厂蒸汽动力系统通常在固定的蒸汽和电力需求下进行优化，忽视了与装置蒸汽动力系统的联系。为实现石化企业蒸汽动力系统的全局优化，本文提出了用于装置蒸汽动力系统与热电厂运行同步优化的方法。首先使用热电厂透平和锅炉的设计及运行数据回归得到设备模型系数，依照现有结构建立热电厂蒸汽动力系统约束。然后以装置蒸汽动力系统设计和操作灵活性为区分，将装置分为三类：第一类装置蒸汽和电力需求无法调节；第二类装置可以通过减温减压调节蒸汽需求；第三类装置既可以通过减温减压调节蒸汽需求，也可以通过驱动选择调节热电需求。装置透平模型参数采用文献值，通过采集各类装置蒸汽和电力需求等数据建立装置蒸汽动力系统约束，最后通过热电厂与装置蒸汽和电力的连接关系建立耦合模型。耦合模型以年度费用为目标函数，其中包括热电厂运行费用以及装置透平和电机的年度投资费用，通过优化求解得到热电厂设备负荷分配方案以及装置蒸汽动力系统设计方案。通过算例论证了同步优化方法的可行性，与独立优化相比，同步优化降低年度费用451万美元。

目前国内阀门硬化通常采用渗氮处理，渗氮工艺具有增强阀门使用寿命，提高阀门轴套耐磨性等优点。但采用渗氮工艺处理之后，继续进行酸洗钝化处理后的阀门在蒽醌法生产双氧水工艺中的应用研究较少。为了增加这一方向的研究，论文介绍了对阀杆和轴套表面进行渗氮处理的几种方法，如离子渗氮、射频渗氮、微波渗氮、离子注入和离子湮没注入的方法增加阀杆和轴套的使用寿命和耐磨性。通过对奥氏体不锈钢三偏心异径蝶阀阀杆轴套进行渗氮处理后整体酸洗，酸洗后拆检并采用双氧水进行浸泡，对不同浸泡时间的双氧水进行浓度、稳定度和铁离子的测定，根据实验结果得出渗氮工艺处理过的阀门经过酸洗后，表面会含有大量铁离子，这些铁离子的存在会导致双氧水分解，降低双氧水的浓度和稳定度，因此不适合在蒽醌法生产双氧水中应用。而仅进行酸洗钝化处理的阀门，对于双氧水影响较小，在蒽醌法生产双氧水中应用较为合适。

油气管道腐蚀具有随机性，且腐蚀声发射源信号在传播过程中还会发生一定的衰减和畸变，致使管道腐蚀声发射信号的特征提取与准确识别相当困难。本文通过构建X90钢腐蚀声发射监测实验系统，采集腐蚀声发射原位信号和衰减信号进行对比分析。并通过时频分析，小波分解与重构以及盲目反卷积复原对信号进行进一步的分析。结果表明，盲目反卷积算法对于小波变换处理后的腐蚀声发射的复原十分有效，信号频率主要集中在130~170kHz，部分高频频率峰值在200kHz和250kHz，衰减的高频信号得到较好的恢复，从而使检测信号更加逼近X90钢腐蚀源信号的特征。信号复原对现场油气管道腐蚀声发射检测与评价具有重要的指导意义。

为了改善某公司原土壤修复一体机内破碎混拌结构的颗粒混匀效果，本文利用离散颗粒混合动力学原理和离散单元法（discrete element method，DEM）对系统内部破碎刀辊装置进行改进优化和仿真模拟。通过研究混合体系中土壤-药剂离散颗粒和混合部件之间的相互作用、颗粒分布及碰撞次数、滚轴功率，运用混合均匀度、混合质量公式对混合效果进行评价，并探究了各转轴中引起功率变化的主要因素。计算模拟结果显示，第二代设备对土壤碰撞颗粒数的提升效果非常明显，爪机、上中下滚轴最佳运行转速为150r/min、300r/min、600r/min、600r/min，滚轴总功率为13.45kW，是实际滚轴额定总功率60kW的22.4%，该研究结果为改善土壤修复一体机性能提供了理论支撑和技术指导。

液固两相磨蚀研究主要集中于圆管弯头和射流工况，板式换热器等狭窄矩形通道内液固两相磨蚀特性的研究鲜见报道。在Fluent软件及其二次开发框架内构建了描述稀疏颗粒液固两相磨蚀特性的CFD-DPM-磨蚀耦合数学模型框架，研究了存在圆柱体阻挡物的狭窄矩形通道内两相流动特性和壁面磨蚀特性，揭示了壁面和固体颗粒的相互作用机制。研究结果表明：阻挡物的存在显著改变了狭窄矩形通道壁面的磨蚀行为；磨蚀速率随液固流速和壁面粗糙度的增加而增加，因此，保证设备较低的入口流速和壁面粗糙度对延长设备寿命至关重要；磨蚀速率随颗粒粒径的增加先增加后降低，在60μm左右时达到极大值；球形度系数对磨蚀行为影响较小。引入量纲为1颗粒尺寸，阐述了液相边界层束缚颗粒运动的作用机制；与光滑壁面工况相比，颗粒以较大能量高频撞击粗糙壁面，导致了壁面磨蚀较快。液固两相以较低的角度和速度撞击壁面，壁面材料去除机理以微切削为主。

热流法化学反应量热测试获取的目标反应热（ΔH）、反应体系比热容（c_p）和最大热累积度（X_ac）等热安全参数是精细化工反应安全风险评估中不可或缺的关键参数，其测试结果的准确度（即正确度与精密度）直接影响化学反应的工艺危险度分级。目前关于测得的化学反应热安全参数准确度和有效性的研究未见报道。为解决这一问题，提出了以醋酸酐和水作为参考物质，采用“变异系数（CV值）法” 和“道格拉斯（Grubbs）检验法”分别验证热流法反应量热测试醋酸酐水解反应的ΔH、C_p 、X_ac等参数的精密度（即重复性和再现性偏差），采用“t验证法”评估热流法反应量热测试水的比热容的正确度。研究结果表明：热流法反应量热测试醋酸酐水解反应的ΔH、C_p 、X_ac等参数在同一实验室内的重复性标准偏差和与其他4家实验室比对的再现性标准偏差均满足要求；采用热流法量热测试得到25℃水的比热容数据与标准比热容值t验证结果不存在实质性偏倚。因此，测试结果的精密度和正确度均满足要求。

液体碳氢燃料具有能量密度高、氢含量大及便于储存和运输的特点，以其为原料经重整制氢并应用到移动式的燃料电池/加氢站对民用设备及国防武器等具有现实意义。本文首先对液体碳氢燃料蒸汽重整机理进行概述，明确当前催化剂面临的积炭、硫中毒等主要问题，从而指导高性能催化剂的设计和开发；其次，总结了几种典型液体碳氢燃料（汽油、煤油、柴油、焦油、含硫碳氢燃料等）蒸汽重整催化剂的相关进展，对比了不同催化剂在相应工艺条件下的活性及稳定性；最后，归纳了几类蒸汽重整过程强化技术包括等离子体重整、化学链重整、吸附增强重整及反应与分离耦合重整，说明了各类强化技术的优点及存在的不足，提出通过构建高效催化剂与蒸汽重整强化技术耦合有望实现液体碳氢燃料的高效转化制氢。希望本综述能为进一步研究液体碳氢燃料重整制氢提供相关指导。

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。

氢能是人类生存和发展所需能源的重要补充。氢能产业，特别是氢燃料电池车，其开发与利用已经引起了全球范围内的普遍重视。然而，决定该产业快速发展的关键因素之一是清洁的氢气来源，如何使氢能产业更具经济环保竞争力。通过可再生能源发电电解水制氢将能量以化学能的形式储存起来，不仅能利用可再生能源制取高热值的氢气供使用，同时从制氢源头利用清洁的可再生能源可有效减少碳排放。为此，本文主要分析讨论了可再生能源发电与电解水制氢技术的耦合制取氢气的发展现状与发展趋势，简述了目前国内外利用可再生能源发电制取氢气项目的研究进展，并介绍了一些典型的清洁制氢案例。可以看到，风电、太阳能制氢是目前较为成熟的技术，但仍需提升其经济竞争力。而水电资源分布不均等缺点阻碍了其规模化发展。因此，政府、企业及科研院所需大力推进可再生能源发电制氢研究，有效解决氢能制备的效率问题，加速绿色氢能产业发展。

垃圾衍生燃料（refuse derived fuel，RDF）是指从城市生活原生垃圾中分选出的若干类可燃固体废物，经过干燥、破碎、分选和成型等复杂工艺制成的一种固体燃料，由于具有方便运输和储存，较低的污染物排放量、排渣量和着火点，燃烧充分和稳定等特点，在国家“双碳”的背景下，RDF一跃成为替代化石燃料的最佳替代品之一，但大规模市场化应用过程中，面临着生产和制作成本高昂、投资利益主导和直燃式焚烧技术的成熟和国产化等问题。本文从RDF的制备工艺、热转化特性出发，到最终的市场化应用，介绍了RDF的制备工艺、简述了热转化特性，分析了阻碍RDF大规模市场化应用的原因，最后提出了未来推进RDF应用的三项措施：简化RDF生产工艺，降低制作成本；建立完善的RDF应用行业补贴体系；建立“减碳”奖励机制，以期为RDF的大规模市场化应用提供指导。

目前，水合物法捕获二氧化碳时，都会添加不同的形成促进剂。而这些促进剂对后期二氧化碳水合物运输条件、封存条件的影响还未可知，因此本文对比研究了纯冰粉体系、单一促进剂体系和复配体系中CO₂水合物的稳定性，促进剂分别选用0.24g/L十二烷基酸钠（SDS）、0.288g/L四丁基溴化铵（TBAB）、5g/L纳米石墨（GN）及0.33g/L NaCl 4种促进剂。在常压、274.65K条件下利用定压分解方法研究不同体系中CO₂水合物的分解动力学特性。结果表明：单一促进剂体系中CO₂水合物的稳定性由强到弱的顺序为SDS>TBAB>GN≈纯冰粉>NaCl，并且SDS能够延长CO₂水合物分解时间，其平均分解速率相对于纯冰粉体系分别减少了29.6%、15.8%及18.5% 。在复配促进剂体系中TBAB+NaCl中水合物稳定性最强，TBAB占主导作用，NaCl＋GN中水合物稳定性最弱，NaCl占主导作用。此外文章还分析了促进剂体系中CO₂水合物稳定性提高的作用机理，主要与促进剂本身的性质有关。

为实现对废旧塑料的资源化利用，本文采用微波裂解法，以废弃聚丙烯（PP）为裂解原料、颗粒状活性炭为吸波材料通过微波共裂解制取可燃裂解气与轻质裂解油。实验研究了不添加催化剂时微波功率对裂解所得裂解气、裂解油和固体碳的影响，以及添加不同种类金属氧化物作为辅助催化剂时对裂解产物的影响，并详细研究了MgO、ZnO的添加量和功率对产物的影响。研究发现，不添加催化剂时裂解气的产率可达40%，其中H₂、CH₄约占气体总体积的40%，裂解油的产率为40%左右，固体碳的产率为15%左右。裂解油中烷烃、烯烃和单环芳烃三者的总含量可达90%以上，裂解油的相对密度介于0.7~0.8之间，属于轻质裂解油；添加不同金属氧化物后部分金属氧化物可加深PP的裂化程度，其中MgO可显著提高CH₄的含量，ZnO可显著提高H₂的含量，且金属氧化物可进一步提高裂解油中单环芳烃的含量；结合响应面分析PP的最佳裂解条件为：加入MgO后功率范围在660~720W，催化剂量在0.6~1g；加入ZnO后功率范围在680~740W，催化剂量在0.4~1g。

依据煤中不同类型有机质性质差异对其进行分离，进而分质利用是实现煤炭清洁高效利用的有效手段。论文利用重选法将一种低变质烟煤分质得到镜质组较原煤48.25%增加至76.02%的富镜样，惰质组较原煤43.96%增加至63.98%的富惰样，以及矿物质含量高于61.99%的富矿样。利用热重-质谱分析仪，考察了分离富集物的热解反应特性及气体逸出规律，及其燃烧和气化反应特性。结果表明，分离所得富镜样热解反应失重量及热解过程中逸出的小分子挥发分的量及组成与富惰样和富矿样均有明显差异，表明分质实现了煤中不同类型官能团的分离富集。而由分离所得富镜样、富惰样和原煤热解失重峰温基本一致则表明分质所得煤的主体官能团结构仍较为接近，但含量有明显差距。富镜、富惰与原煤的燃烧曲线整体趋势较为类似，燃烧活性差别不大。以气化反应峰值温度高低判断，富镜样气化反应活性最低，富惰样与原煤气化反应活性较为接近，富矿样气化反应活性最高。将原煤在对应热反应时的理论反应曲线与实验曲线进行对比，发现煤分质过程及煤中镜质组、惰质组和矿物质的分离与否对热解过程挥发分的逸出影响较小，但导致了其燃烧和气化反应活性有所降低。

研究了基于定型结构相变储热模块小区供热的智慧控制系统，对定型结构相变储热模块及供热系统进行了描述。结合冬季供热的负荷系数随室外环境温度的变化规律，提出小区供热的智慧控制系统及其内涵。结合城市小区供热的示范工程，智慧供热系统与传统二种操作模式进行对比，分别降低供热设备运行费用24%、32%。基于定型结构相变储热模块供热系统，因为使用低谷电或可再生能源用电，使用智慧控制系统后，运行费用降低明显。智慧供热系统与传统两种操作模式进行对比，分别降低供热设备运行费用70%、73.3%。因此，基于定型结构相变储热模块小区供热，采用智慧供热系统对于运行费用降低具有非常重要的意义。

CO₂催化转化合成碳酸丙烯酯（PC）是CO₂资源化循环利用的典型反应，同时产物PC作为重要的极性溶剂和聚合物单体在锂离子电池和高性能聚合物等关键领域的需求激增，因此受到科研界和工业界的关注。本文简要介绍了从CO₂出发催化转化合成PC的现有反应路径，详细介绍了目前应用最广泛的CO₂-环氧丙烷（PO）羧基化反应体系，包括CO₂-PO羧基化反应涉及的各种均相和非均相催化体系及其近期研究进展，重点总结了催化剂的设计、构效关系与反应机理。最后，提出了为实现CO₂-PO羧基化合成PC工艺的可持续发展所需解决的问题，并对此提出了解决思路和未来发展方向，以期为CO₂高效转化为绿色环保化学品PC技术的发展提供参考。

类水滑石材料是一类特殊的二维层状阴离子黏土，其具有结构组成可调、记忆效应、结构有序等诸多优良特性，被认为是安全绿色的新型光催化剂。本文总结了类水滑石材料结构和特性，并阐明其主要特性在光催化过程中的应用；对各种类水滑石材料的光催化CO₂还原性能进行了对比；综述了光催化CO₂还原的机理及其发展所面临的挑战；根据光催化CO₂还原的基本过程，从光吸收、载流子分离和界面反应等角度对类水滑石基光催化剂的发展现状进行分类介绍。尽管类水滑石基光催化剂的研究已取得一定进展，但仍需进一步探究其光催化机理、各组分间的协同作用机理以及界面反应机理，以期实现类水滑石基光催化剂结构的合理设计和活性位点的精准调控。

活性炭（AC）由于其发达的孔隙结构和官能团，被用作生物质和塑料催化裂解的催化剂或催化剂载体。然而，AC催化剂的催化活性较低，需对其进行改性处理以提高催化性能。本文利用固定床反应器探究了掺硼活性炭（BAC）催化剂催化玉米秸秆和高密度聚乙烯共热解过程中硼掺杂量、催化剂/原料质量比、共热解温度对产物产率及分布的影响规律。采用BET、FT-IR、NH₃-TPD测试了AC与BAC催化剂的比表面积、孔容、表面官能团及酸性等性能，并采用XRD和XPS对BAC使用前后硼的晶体结构和存在形态进行了表征。结果表明，随着硼掺杂量的增加，BAC催化剂的比表面积和孔径逐渐降低，表面官能团无明显变化，而强弱酸量显著增加。使用后的BAC催化剂中硼主要以B—O键的形式存在，BC₃衍射峰消失，出现了B—C弱衍射峰。随着硼掺杂质量分数从0.5%增至3.0%，单环芳烃的含量先升高后降低，而多环芳烃的含量呈现出与单环芳烃相反的变化趋势。当硼掺杂量为1.0%、共热解温度为600℃和BAC催化剂/原料质量比为1.25时，单环芳烃含量达到最大值44.18%，此时多环芳烃的含量为19.75%。此外，硼的存在能有效抑制焦炭沉积，提高催化剂的寿命。

以中和法合成的不同SiO₂含量的改性氧化铝为载体，本文制备系列Si改性的NiMo/Al₂O₃催化剂，采用X射线衍射（XRD）、N₂物理吸附（BET）、程序升温脱附（NH₃-TPD）、吡啶吸附红外光谱（Py-IR）、程序升温还原（H₂-TPR）、高分辨透射电镜（HRTEM）和X射线光电子能谱（XPS）等分析手段进行详细表征。表征结果显示，引入Si减弱了活性金属与载体之间的相互作用，改善了催化剂的孔结构与表面酸性分布，提高了活性相分散度和金属硫化度，促使形成更多的II类NiMoS活性相。以二苯并噻吩（DBT）为模型化合物，在固定床加氢装置上考察了系列催化剂的加氢脱硫（HDS）性能，结果表明，引入Si可降低DBT的加氢反应活化能，提高反应速率常数，进而提高催化剂的加氢脱硫活性。对比DBT转化率在50%时的脱硫产物分布表明引入Si可影响催化剂的反应路径选择性，直接脱硫路径（DDS）选择性从83.69%增加至92.89%，证实了催化剂的表征规律。

采用水热合成法，在制备ZSM-5的过程中添加Mg或/和聚乙二醇（PEG），制备了一系列原位改性的ZSM-5催化剂，并运用XRD、SEM、EDS-Mapping、BET、NH₃-TPD等大型仪器对所制备的催化剂进行表征分析。结果表明：改性后的ZSM-5催化剂在孔径、孔容、酸量和酸强度方面均有不同程度的提高。进一步将改性的ZSM-5催化剂用于甘蔗渣催化裂解反应。评价结果显示，相较于甘蔗渣直接裂解，催化裂解可以显著提高2,3-二氢苯并呋喃产物的选择性，而金属Mg的引入、酸型、孔径和孔容是影响2,3-二氢苯并呋喃生成的主要因素。同时，金属Mg和聚乙二醇之间存在一定的协同作用。金属Mg和聚乙二醇协同改性的ZSM-5催化剂催化裂解甘蔗渣得到的生物油中呋喃类选择性高达40.12%，其中2,3-二氢苯并呋喃的选择性达到23.16%。

通过调变ZSM-5分子筛与γ-Al₂O₃质量比，采用等体积浸渍法制备系列FCC轻汽油异构化/芳构化催化剂。本文采用X射线衍射（XRD）、N₂吸附脱附、扫描电子显微镜（SEM）、氨气程序升温脱附（NH₃-TPD）、红外光谱（IR）和吡啶红外光谱（Py-IR）等手段对其进行表征，并以乌鲁木齐石化醚后C₅掺杂液化石油气（LPG）为原料对催化剂异构化/芳构化性能进行评价。实验结果表明，ZSM-5分子筛与γ-Al₂O₃质量比的调变可以改变催化剂的酸性质及孔结构性质。在反应温度380℃、反应压力1.0MPa、反应空速1.0h^-1、氢/油体积比100、LPG进量4.4g/h的条件下，ZnLa/ZSM-5/γ-Al₂O₃-1异构化/芳构化产物与反应原料相比，烯烃体积分数降低27.49%、异构烷烃体积分数增加15.87%、芳烃体积分数增加3.97%，辛烷值损失3.38个单位，产品收率高达89.90%，实现了异构化/芳构化大幅降烯烃保辛烷值的目标。

为了探索熔铁催化剂还原过程中物相变化及对高温费托反应性能的影响，采用SEM（扫描电子显微镜）、EDS（X射线能谱仪）、BET和原位XRD（X射线衍射）对催化剂进行了表征。并在类似工业条件（340℃、2.4MPa、H₂/CO比例为3.8）下，于固定床反应器上评价了费托反应性能。分析了不同升温过程、氢气分压、还原空速和还原时间对高温费托熔铁催化剂物相结构、晶粒尺寸、还原度等的影响。结果表明：起始升温速率影响显著，＞2.4℃/min时容易使催化剂局部温度过高进而还原速率过快，导致α-Fe晶粒快速长大并团聚。氢气分压影响还原度有转折点，＞70%时还原度变化趋势相同；对α-Fe晶粒尺寸的影响表现在低氢分压时更稳定，40h内40%H₂/Ar条件仅增加1nm。高还原空速（10000h^-1）使得还原催化剂表面孔道分布、孔径尺寸更均匀，还原效率及极限还原度更高；而低还原空速（1000~2000h^-1）则使得还原催化剂表/体相结构稳定，晶粒尺寸更稳定，费托合成反应活性高。还原时间在其他条件固定下有最佳值，420℃恒温还原到极限还原度后，α-Fe晶粒尺寸随还原时间延长继续缓慢增长。通过研究获得了适宜的还原条件为：还原升温速率0.4℃/min（200~350℃）~0.8℃/min（＜200℃），空速5000h^-1，还原时间＜30h。

与传统的甲醇和苯烷基化反应相比，合成气和苯一步法制甲苯/二甲苯具有苯转化率高，催化剂稳定性好，经济性高等优点。本研究将系列Zn基的金属氧化物与H-ZSM-5分子筛组成双功能催化剂，实现了合成气与苯高效转化为甲苯/二甲苯，并筛选出最优的双功能催化剂为ZnAlCrO _x &H-ZSM-5。原位红外实验发现，单独的合成气在催化剂上的转化较弱，但加入苯之后，苯与甲氧基等中间体的烷基化反应可以有效拉动合成气的转化。这表明，双功能催化剂中金属组分和分子筛组分间的协同作用拉动了该反应的高效进行。通过Zn、Mg、Ga等元素改性H-ZSM-5分子筛，使得分子筛B酸酸量与L酸酸量的比值降低，发现比值的降低有助于苯的转化。其中Zn改性后B酸与L酸的比值降低最为显著，苯转化率增加的也最多。调变反应温度、原料空速、合成气氢碳比可以控制苯的烷基化程度，调节苯烷基化各产物的选择性。ZnAlCrO _x &H-ZSM-5双功能催化剂在压力3MPa、温度400℃的反应条件下，兼具高的苯转化率（90.6%）和甲苯/二甲苯选择性（74.3%），同时CO有效利用率为33.7%。

质子交换膜（proton exchange membrane，PEM）是保证燃料电池安全、高效运行的关键部件。当前，Nafion及部分Nafion衍生物PEM被广泛应用于燃料电池、电解制氢、传感检测、液流电池等领域。但是，其仍存在制造成本过高、高效温度范围狭窄（\mathrm{约}\mathrm{20}~\mathrm{80}℃）等问题。近年来，部分金属有机框架材料（metal-organic frameworks，MOFs）因具有结晶性、可设计性和高比表面积等优点，作为潜在的新型质子导体，被用于修饰、改进现有高分子质子交换膜，或直接被作为主要质子传导介质制成质子交换膜，取得了一系列重要进展。本文详细介绍了在MOFs中五种质子传导的常见方式，综述了近年来国内外在高性能质子传导MOFs领域的代表性成果，总结了质子传导MOFs在质子交换膜中的三类常见应用方法，指出MOFs材料在提高PEM质子电导率、降低PEM成本、拓宽PEM高效工作区间等方面具有巨大的发展潜力。最后，本文提出现有MOFs在质子交换膜中的应用还存在稳定性、耐久性、有害物质逸出等方面的问题，这为新型MOFs质子交换膜的开发提供了参考与思路。

随着电子产品的小型化、集成化和功能化发展，功率密度及热流密度急剧上升，器件内巨大的散热和温压压力使电子设备的寿命和可靠性受到影响，因此对器件在运行过程中如何有效散热提出了更为苛刻的要求。开发及使用高性能导热基复合材料（热界面材料，TIM）降低接触热阻是解决电子设备散热问题的有效途径之一，热界面材料创新与优化备受关注。本文从基本的导热机理出发，阐述聚合物基热界面材料结构及导热强化方面最新进展，讨论导热填料和聚合物基体对复合材料性能的影响。重点对微纳结构的导热强化（协同）作用、构筑3D高导热微结构、导热填料和基质间的界面微结构和导热互穿网络结构等进行讨论，为设计高性能导热结构、制备开发新型高性能TIM提供参考。

视觉标识系统在体育场馆的应急疏散中起着关键的作用。在无源情况下能够自行发光的长余辉材料被认为是制作应急指示标识的理想材料。然而，长余辉材料大多为粉末颗粒，需要制成不同的应用形态以满足不同场景。本文对目前长余辉材料的应用形态进行梳理和总结，分别从长余辉荧光粉-玻璃复合材料、长余辉荧光粉-硅胶/聚合物复合材料、长余辉荧光粉-包覆材料和纳米长余辉荧光材料等方面阐述了不同材料形态的应用效果。文中指出，长余辉材料应用于应急标识的关键问题是通过包覆介质与外界环境隔绝。与此同时，应避免介质本身与长余辉材料起反应。另外，介质材料还应具有防火、防水和低成本等要求。未来，除了进一步拓展现有应用形态，如包覆并制成涂料、水泥沙浆，与聚合物、玻璃复合等，还应研究长余辉材料与介质的反应机理以及复合后的力学性能变化，并探索新型包覆介质。

聚乙烯醇具有良好的使用性能和环境友好性能，是公认的绿色可降解材料。但聚乙烯醇分子结构高度规整，分子内和分子间存在强氢键作用，导致其熔点和热分解温度相近，热加工窗口窄，难以热塑加工成型，应用领域受限。本文以聚乙烯醇成品前后两个阶段为重点，系统介绍了近些年聚乙烯醇热塑改性的方法。文中指出，聚乙烯醇成品前期改性为共聚改性（改性单体为乙烯类单体、丙烯酸酯类单体和其他单体）以及调控聚合度、醇解度。而聚乙烯醇成品后期改性分为增塑改性（包括水及水复配增塑体系、多元醇类增塑体系、离子类物质增塑体系和多元酚类增塑体系）以及后反应改性。文中阐述了热塑改性原理，包括成品前期改性中聚乙烯醇空间位阻和空间规整度的变化，增塑改性中分子链间次价键力的相互作用以及后反应改性中聚乙烯醇网络状结构的形成。此外，对不同热塑改性路线优缺点进行了对比分析，详细介绍了不同改性物质与热加工性能之间的关系，为选择合适的方法制备热塑性聚乙烯醇提供一定的借鉴和参考。基于现有聚乙烯醇热塑改性方法及效果，提出了共聚改性和后反应改性将是聚乙烯醇未来发展的主要方向，以赋予其更加稳定的热加工性能，拓宽应用领域。

随着人们环保意识的提高，可生物降解塑料逐步取代部分不可降解塑料，将成为一个趋势。目前，聚己二酸丁二醇酯-共对苯二甲酸酯（PBAT），作为最具商业潜力的可生物降解塑料，具有与低密度聚乙烯相当的延展性和柔韧性，被普遍认为是当代绿色材料制造中最有前途和最受欢迎的可持续材料之一。但PBAT在力学性能、热性能、阻隔性能及生产成本等方面存在不足，其应用范围受到限制。本文旨在系统性地简述近年来PBAT基复合材料的制备方法、回顾国内外研究人员在PBAT力学性能和阻隔性能等提升方面所做的工作、并详细介绍和讨论PBAT的降解原理和降解所带来的环境风险。开发低成本综合性能优异，兼顾良好降解性、抑菌性和耐久性能的PBAT基复合材料，应当予以重视和进一步研究。

阴离子交换膜（AEMs）作为燃料电池的核心部件，其发展得到了普遍关注。然而，AEMs中聚合物骨架和阳离子基团无序的直接相连的结构导致了膜在应用过程中存在离子电导率低、碱稳定性差和机械性能不足等问题，因此对连接二者的分子结构进行设计，开发综合性能优异的AEMs很有必要。本文介绍了AEMs选择性透过的基本机理，并从不同的分子结构出发，总结了近年来应用较为广泛的嵌段结构、接枝结构、交联结构、局部高密度结构以及由局部高密度结构与其他三种结构组成的复合结构AEMs的研究进展；从离子电导率、碱稳定性、机械性能以及吸水率等方面对AEMs的性能提升进行了归纳，重点关注AEMs离子电导率和吸水率的权衡问题，并从分子结构及其组合使用的角度对燃料电池用AEMs的未来发展方向进行了展望。

极压抗磨剂是一类重要的润滑油添加剂，是齿轮油不可缺少的主剂。相比传统极压抗磨剂，离子液体结构的可设计性、分子中含有的活性元素、优异的化学稳定性及较高的热分解温度，使其在摩擦学领域受到广泛关注。基础油的极性会对离子液体的溶解性能有所影响，基于此，本文归纳了离子液体分子构型对其在不同极性基础油中溶解度影响的研究进展，探讨了离子液体在不同极性基础油中的摩擦学性能及作用机理，总结了离子液体与其他添加剂复配的效果。文中指出，大多离子液体在极性油中有较好的溶解度，在非极性油中阳离子和阴离子结构对其溶解性都有影响；在极性油中与非极性油中，具有优异摩擦学性能的离子液体都含有活性元素；离子液体与其他添加剂的复配会对其性能有所影响。最后，结合目前工作中的不足之处，针对离子液体极压抗磨剂的未来发展方向提供了建议。

全氟辛烷磺酸（perfluorooctane sulfonic acid, PFOS）使水成膜泡沫灭火剂（aqueous film forming foam，AFFF）具有较好的耐高温和抗烧能力，但由于PFOS的难降解性、生物富集性及毒性，国内外相继对PFOS类物质进行了管控。本文简述和分析了泡沫灭火剂中PFOS类物质的管控行为及替代物研究，分析表明管控行动逐步从限制走向淘汰，研究泡沫灭火剂中PFOS类物质的替代物极为迫切；替代物的研究方向主要有两个，一个是泡沫灭火剂中短氟碳链类表面活性剂研究及短氟碳链泡沫灭火剂的灭火效果验证，但短氟碳链类表面活性剂可能存在长期环境持久性的问题；另一个是泡沫灭火剂中无氟类表面活性剂的研究，如有机硅表面活性剂、甜菜碱型表面活性剂、纯化皂苷表面活性剂，但无氟类表面活性剂可能会影响无氟泡沫灭火剂的表面活性、灭火能力、灭火效果等。泡沫灭火剂中PFOS类物质的替代物研发尚任重而道远。

高模量沥青混合料因其出众的抗车辙性能和抗疲劳性能成为构建重载交通长寿命路面的理想材料，但低温性能差成为制约其应用和发展的最重要因素。近年来，如何改善高模量沥青及其混合料低温性能成为了路面领域的研究热点。本文综述了在胶结料中添加热塑性弹性体、油基改性剂、纳米材料以及在混合料中添加纤维这4种主要技术路径，重点阐述了这4种技术路径的改性材料用量、改性工艺参数与改性效果之间的关联，并对其改性机理进行总结。最后展望了高模量沥青及其混合料在低温性能方面的未来研究重点和发展趋势，即旨在克服高模量沥青混合料应用范围的限制，进而推动高模量沥青混合料在重载长寿命路面中的应用。

采用耗散分子动力学模拟方法，研究了氨基修饰的表面活性剂聚二甲基硅氧烷与羧基修饰的二氧化硅纳米颗粒在硅油-水界面上的自组装行为，通过分析油-水界面性质（界面厚度和界面张力）和活性剂的结构性质（回转半径），探讨了活性剂质量分数ω_S和纳米颗粒质量分数ω_N等对界面性质的影响，阐明了自组装过程中界面性质的影响因素。结果表明，纳米颗粒和表面活性剂在油-水界面上自发组装成纳米颗粒表面活性剂，当ω_S=0.005~0.2时，纳米颗粒表面活性剂可有效降低界面张力；而在ω_S=0.2~0.5时，该组装行为使界面张力随ω_S而提高。当ω_S=0.2时，活性剂的回转半径最大、随时间波动最小，表明活性剂分子被拉伸效果更明显，此时体系的界面张力最低。活性剂结构对界面张力影响较大，活性剂链长在8~17时，端氨基占比较大，即链长最短时，体系的界面张力最低，界面厚度最大。当纳米颗粒直径在2.44~12.21Å(1Å=0.1nm)时，界面张力随颗粒直径增大而降低；当ω_N=0.0165625~0.1325时，界面张力随ω_N而提高。当活性剂与颗粒的作用参数在9~21时，作用参数对界面性质无影响。

微胶囊工艺可有效避免香精香料等物质的挥发,合适的囊壁材料对于胶囊的力学性能和封装行为都至关重要。本研究以卡拉胶和魔芋胶为主要的囊壁材料，通过分析不同食品胶的凝胶行为和力学性能，确定了最佳配方。卡拉胶和魔芋胶的协同作用有利于在中性和酸性条件下形成热可逆的弹性凝胶，并应用于香精香料的封装。文中阐述了复合胶体的协同作用机理，并对复合胶体的混合凝固过程进行了表征。此外，还研究了基于最佳配方的复合胶体与不同生产设备和特定内容物的相容性，并评估了其在大规模食品工业生产中的潜力。

以交联型特辛基酚醛树脂为原料进行改性，得到了一种交联型酚羟基间位溴化特辛基酚醛树脂，采用红外光谱（FTIR）、核磁碳谱（NMR）对树脂的结构进行了表征，结果表明成功地在酚羟基的间位上取代上了溴。采用莫尔法滴定反应测定剩余溴含量，计算得到苯环上的溴化率为84.7%。采用凝胶渗透色谱（GPC）对改性前后的酚醛树脂进行表征，结果表明经过溴化改性的酚醛树脂的数均分子量、重均分子量有所降低，分子量分布变窄。根据交联型特辛基酚醛树脂的交联机理，分别对交联型特辛基酚醛树脂、交联型链端溴化特辛基酚醛树脂树脂和交联型酚羟基间位溴化特辛基酚醛树脂交联橡胶的硫化历程和物理力学性能进行测试，结果表明改性后的酚羟基间位溴化特辛基酚醛树脂交联橡胶的硫化程度、硫化速度、力学性能都有明显提升。

制备了一种LiCl复合可得然离子凝胶，并将其首次用于空气取水性能研究。在不同吸附温度、吸附湿度的开式环境中，完成了复合吸附剂的水蒸气吸附特性研究。探究了浸渍盐的质量浓度对复合吸附剂吸附性能的影响。根据目标工况，完成了复合吸附剂组分的优化配比。对优化后的离子凝胶进行了吸附动力学和等温吸附特性研究。结果表明，15% LiCl溶液复合而成的可得然吸附剂综合性能最佳。在35℃&75%RH下，该复合吸附剂的吸附量高达3.30g/g，是传统硅胶复合吸附剂的6.6倍；在55℃&40%RH工况下实现1.66 g/g的水量脱附，是硅胶复合吸附剂的3倍。在25℃&75%RH下，可得然复合凝胶吸附剂的吸附速率K高达3.48×10^-3s^-1；该离子凝胶复合吸附剂的研究，为吸附式空气取水技术提供了基础支持。

制备了以薄荷醇为氢键受体，不同碳链长度的羧酸为氢键供体的薄荷醇-羧酸类疏水性低共熔溶剂。探索了低共熔溶剂体系的密度、黏度理化特性随温度变化的规律，利用超额摩尔性质与格伦伯格-尼桑相互作用力公式计算了过量摩尔体积、黏度偏差与相互作用力参数，分析了低共熔溶剂组分间的相互作用。通过傅里叶红外光谱表征，确定了低共熔溶剂组分间的氢键作用。以该类低共熔溶剂作萃取剂，考察了pH、组分间氢键交互作用力（氢键供体碳链长度、低共熔溶剂受供体摩尔比）对提取铜性能的影响。结果表明，薄荷醇-羧酸类疏水性低共熔溶剂中氢键交互作用更强的体系，由于羧基中氢的解离更容易实现，对铜的萃取效率更高。此外，通过对薄荷醇-羧酸类疏水性低共熔溶剂体系结构性质与组分间氢键作用的关系对铜的萃取机理进行了探讨，为揭示疏水性低共熔溶剂的构效关系与高性能低共熔溶剂的设计优化提供理论基础。

炼铝工业产生的赤泥废渣以不合理的方式处置，会造成严重的环境污染和资源浪费。赤泥中富含的铁元素以Fe₂O₃的形式存在，不利于铁资源回收，可通过还原方式制取磁性材料用于重金属离子的去除。基于此，本研究采用碳热还原法耦合赤泥与木质素制备一种复合吸附材料。系统探究还原温度、还原时间、还原剂用量对还原效果的影响，并开展铅离子吸附实验。研究表明，通过与烟煤还原赤泥对比得出木质素还原赤泥最佳工艺参数：还原温度625℃、还原时间30min、木质素与赤泥质量比为1∶1；GC对共热解气体产物进行分析得出赤泥的引入能够提高氢气产量；GC-MS对共热解液体产物进行分析得出木质素/赤泥共热解能够提升芳烃类化合物产量；吸附实验得出制备的复合材料能够有效去除水溶液中的铅离子。通过耦合赤泥、木质素残渣两种废弃物制备复合吸附材料，能够响应国家环保政策，具备潜在的经济、能源、环境效益。

H₂S作为煤炭开采过程中经常会出现的气体，对煤矿的生产安全造成不利影响，必须进行脱除工作。然而煤矿中还可能存在其他组分的气体，这些气体可能会一定程度上影响H₂S的脱除。本文选取活性碳纤维分别负载氢氧化钠及氧化铜，并选取两种材料的最佳负载量。之后，模拟煤矿实际条件，探讨复合脱硫剂在实际矿井气氛条件下的脱硫性能。结果表明，煤体在受热情况下会产生的多组分混合性气体，这些气体会对脱硫剂性能产生极大的影响，当煤体温度升高，其产生的CO、CO₂等气体呈指数增大，并且会产生少量的CH₄、C₂H₆、C₂H₄、C₂H₂等气体，随着这些气体生成量增大，脱硫剂脱硫性能开始下降。且在矿井气体氛条件下SO₂气体的产生受到了抑制，特别在煤气组分含量大的情况下，SO₂气体甚至晚于H₂S气体出现。此外通过测量脱硫剂失活后的表面pH，发现即便在一些气体氛围下脱硫剂的脱硫时间更短，其脱硫后产物的表面pH极为相近，说明煤体产生的酸性气体CO以及CO₂等可能也被吸附到脱硫剂的表面上生成酸性物质。

碳材料本身对于H₂S的净化效果有限，通过将活性催化剂负载到活性炭上可以弥补碳材料脱除H₂S气体能力的不足。本文选用三种具有典型孔隙结构的碳材料：微孔活性碳纤维、中孔活性炭以及孔隙更大的单壁碳纳米管，等体积浸渍不同浓度的碳酸钠溶液制作负载活性材料的脱硫剂，应用固定床反应实验评价不同负载量下制得脱硫剂的脱硫性能，并对材料进行表征测试。经过对比，具有发达微孔结构的活性碳纤维材料整体上具有最佳的脱硫性能，且活性物质的负载量并不是越大越好。实验条件下，在出口逐渐检测到SO₂以及H₂S两种气体，其中SO₂气体出现较早。测定各类碳材料负载以及脱硫前后的表面pH，发现负载Na₂CO₃后材料表面pH得到大幅度提升，而脱硫后的材料表面pH均有不同程度的下降。

化石燃料的大量燃烧使温室气体CO₂的排放量不断增加，对环境造成恶劣影响，将CO₂捕集并转化为高附加值化学品是实现节能减排和变废为宝的一种双赢策略。酶催化CO₂捕集和转化具有高效、高选择性、反应条件温和、环境友好等优点。碳酸酐酶（CA）可大大加速CO₂水合反应，而甲酸脱氢酶（FDH）可催化CO₂还原为甲酸，二者协同可增强CO₂还原动力学。但酶促反应的工业化应用过程中，酶所处环境的温度、酸碱度以及其他离子的种类和浓度等因素均可能导致酶失活，因此，酶的稳定性研究至关重要。本文从热稳定性、酸碱稳定性和离子稳定性的角度，综述了CA和FDH的稳定性研究进展。改善酶稳定性的手段包括使用极端微生物、酶分子设计与改造、固定化等，重点讨论了固定化对酶稳定性的提升效果，为未来的工业化应用提供参考。

癌症生物标志物作为一种特定的身体中可测量的指标，可以通过自身产生的变化来监测癌症健康状况，对于癌症的预防、早期诊断和精准治疗具有重要意义。因此，面向典型疾病标志物的快速检测与精准分析已成为科学研究和临床诊断的热点领域。基于分子印迹的生物传感器由于其灵敏度高、响应速度快、特异性强以及成本低等优点，有望成为癌症生物标志物快速检测的新手段，在癌症临床分析领域得到了广泛研究。本综述简要介绍了分子印迹聚合物的合成方法和策略，分子印迹与电化学、表面等离子共振和光学分析集成的传感技术和手段，以及分子印迹生物传感在癌症生物标志物的应用。最后本综述就目前国内外关于分子印迹传感器在分析检测癌症生物标志物领域的应用现状进行了总结和讨论，并展望了其未来发展前景。

环孢菌素A工业化生产涉及真菌发酵、萃取、浓缩、结晶、硅胶柱层析、脱色、二次结晶等步骤，目前硅胶柱层析步骤的硅胶只能一次使用，现实生产过程产生了大量的废硅胶，环保处理压力大、企业成本高。据此本文开展了环孢菌素A柱层析硅胶再生工艺研究，针对硅胶上吸附的杂质性质，研究了硅胶再生洗脱溶剂系统，通过响应面法优化再生条件，结果表明：选用含有0.26%聚山梨醇的乙醇反向冲洗4个柱体积，再使用双氧水浓度为0.15%的去离子水正向冲洗2.1个柱体积，冲洗流速为5mL/min；使用压缩空气将再生后的硅胶压出，烘干至水分含量为6%。按照本方法得到的再生硅胶按原工艺使用时，环孢菌素A回收率完全达标，并且可以三次重复使用达标。本研究建立了一套切实可行的环孢素纯化硅胶再生工艺，可有效节约工厂生产成本和减轻环境压力。

针对目前氟吡菌酰胺中间体（2-[3-氯-5-(三氟甲基)吡啶-2-基]乙胺(5)）合成路线长、操作复杂，产品收率低、工业生产成本高等问题，本文系统开展了(5)绿色合成工艺的研发。以2,3-二氯-5-(三氟甲基)吡啶(1)为原料，选择将亲核取代、脱羧两步反应合为一锅法制得2-[3-氯-5-(三氟甲基)吡啶-2-基]乙腈(3)，之后将催化加氢还原和水解连续进行得到氟吡菌酰胺中间体(5)的盐酸盐。在一锅法中详细考察了溶剂、碱、pH等重要因素对收率的影响。优选溶剂为DMF、碱为无水碳酸钾、pH为0.5~1，产品(3)收率达到88.1%，纯度98.5%。在加氢还原和水解连续反应中探索了催化剂种类、加氢反应时间和温度以及水解中盐酸用量等影响。结果表明，采用5% Pd/C催化剂（型号R5K1），在加氢反应温度15℃、反应时间12h、水解时38%浓盐酸用量为n_(HCl)∶n₍₃₎=5.5，产品(5)收率达78.8%，纯度为96.2%。同时，实现了工艺中各步溶剂以及Pd/C催化剂的高效回收套用，为该中间体的清洁工业生产提供了新技术支撑。

以可再生香草醇为原料，合成了一种生物基环氧树脂（DGEVA）。通过使用甲基六氢苯酐（MeHHPA）作为固化剂，制备了一种新型的生物基环氧树脂交联网络（DGEVA/MeHHPA）。对其非等温固化动力学、热性能、热机械性能、机械性能和微观形貌结构进行了系统的研究，并用商用的石油基双酚A型环氧树脂组成的石油基环氧树脂体系（DGEBA/MeHHPA）进行对比。结果表明：DGEVA/MeHHPA和DGEBA/MeHHPA具有相似的固化反应活性。DGEVA/MeHHPA具有可以与DGEBA/MeHHPA相媲美的综合性能：玻璃化转变温度为82.2℃；拉伸强度和拉伸模量分别是 (66.7±6)MPa和 (2.8±0.1)GPa；T_d5%、T_d10%和T_dmax分别是242.4℃、284.9℃和392.4℃。此外，DGEVA/MeHHPA在形变过程中发生了塑性变形而吸收了更多的断裂能。DGEVA刚性骨架和低分子量带来的潜在高交联密度赋予了DGEVA优异性能，具有在实际应用中替代石油基环氧树脂的应用潜力。

温和条件下废旧锂离子电池的绿色高效回收具有重大意义，目前利用离子液体和低共熔溶剂回废旧收锂离子电池的综述报道较少。本综述回顾近年离子液体和低共熔溶剂回收废旧锂离子电池，分析离子液体和低共熔溶剂对不同锂离子电池正极材料回收的差异性，介绍绿色溶剂结构、酸碱性、电池组成、温度、时间、质量比等因素对回收的影响，归纳绿色溶剂回收废旧锂离子电池的热力学和动力学规律及其溶解机制，并指出利用离子液体和低共熔溶剂回收废旧锂离子电池目前存在的一些问题及其提出可能的应对策略。

近年来，通过人工智能建立的模型可以对工业过程进行精确调控，人工智能应用于电化学水处理技术过程得到了广泛关注。在电化学水处理过程中，人工智能模型可以降低电化学过程的能耗，获取最优能效比。本文对人工智能在电化学水处理的应用进行了综述、分类和归纳，并介绍了其应用方法，概述了人工智能应用于电化学水处理过程的特点、优势以及局限性，比较了用于电化学水处理的人工智能建模与响应面模型、回归模型和经验动力学模型的优劣。进而提出了人工智能在工程应用上的改进思路，为相关研究提供了参考。

随着城市发展和人们对美食的追求，餐厨垃圾的年产量逐年增长，其资源化利用受到人们越来越多的关注。餐厨垃圾产量大、组分复杂，具有“资源性”和“危害性”的双重属性。本文梳理了餐厨垃圾的产量特性，阐述了近年来餐厨垃圾的热化学处理技术和生物处理技术的研究现状及进展，分析了热化学处理过程中的反应参数和催化剂种类对餐厨垃圾热解性能和热解产物分布的影响，总结了生物处理过程中餐厨垃圾的优势，为今后餐厨垃圾的热化学转化和生物处理的研究提供方向。

简述了煤气化细渣的基础燃烧特性、燃烧动力学和燃烧应用三方面的研究现状，分析表明：煤气化细渣基础燃烧特性较差，难以单独稳定燃烧，与其他燃料掺烧可提高其燃烧性能；煤气化细渣的粒径、掺烧比和种类等因素对其燃烧性能影响较大，应着重加以研究；煤气化细渣燃烧动力学多采用Coats-Redfern积分法进行研究，求解过程简单，但存在准确性相对较低的问题，采用多重扫描速率法等进行相关研究可提高准确性，具有研究价值，但鲜有报道。掺混燃烧是煤气化细渣燃烧应用的主要方式，具有一定的经济和环境效益，但多数会引起一些副作用；单独燃烧是煤气化细渣燃烧应用的另一方式，具有燃烧效率高的优点，但需对燃烧设备进行针对性的设计、开发。最后提出了煤气化细渣燃烧技术今后的研究方向，以期为相关领域科研工作者提供参考。

针对CO₂排放这一全球性问题，我国明确2030年碳达峰、2060年碳中和的战略目标。发展高效CO₂化学转化技术是推进该战略目标实现的关键。通过CO₂化学利用技术可将廉价无用的温室效应气体转化为具有极高经济价值的重要化工产品，但目前仅有少数技术可以实现工业化应用。在此背景下，本文从CO₂利用技术的转化方式出发，阐述了各技术的基本原理，总结了国内外相关团队在CO₂化学利用技术基础与应用研究中的进展（包括CO₂加氢技术、CO₂甲烷重整、CO₂酯化反应、CO₂矿化利用），指出了目前CO₂化学利用技术研究所面临的挑战。最后，本文展望了各种CO₂化学利用技术的发展方向，并提出了发展建议。

胺功能化介孔二氧化硅因其高选择性、高吸附容量、快速的吸附动力学、良好的再生性能和循环稳定性受到广泛关注，在二氧化碳捕集技术中具有优良的应用前景。本文比较了胺改性的M41S、SBA-n、KIT-n、介孔二氧化硅泡沫、介孔二氧化硅纳米球和六方介孔二氧化硅的吸附性能，总结了MCM-41和SBA-15的结构特点。介绍了胺化合物的负载方式——湿法浸渍、化学接枝和原位聚合的胺负载原理。分析了硅源、载体内部性质、气体选择性和不同添加剂对胺功能化介孔二氧化硅材料吸附二氧化碳能力的影响。最后，点明了吸附剂未来的发展目标，对胺功能化介孔二氧化硅材料的研究方向进行了展望。指出未来可关注介孔二氧化硅微观结构和温度对胺与二氧化碳相互作用的影响，增强胺功能化介孔二氧化硅的稳定性，推进其在实际环境下的应用。

催化臭氧化技术具有操作简单、氧化效率高、二次污染小等特点，在水中酚类化合物的去除方面具有较大的技术优势。本文以酚类化合物的催化臭氧化处理为切入点，介绍了均相催化臭氧化（二价铁离子）和非均相催化臭氧化（金属型、硅基负载型、碳基负载型、铝基负载型）处理不同浓度梯度酚类化合物的研究进展。然后，基于上述研究进展，根据污染物氧化过程的探针实验结果、催化剂表征特性和有机物转化规律，阐述了苯酚等酚类化合物的催化臭氧化机理。最后，从新型催化剂的再开发、酚类化合物的广谱催化和催化氧化机理的进一步探讨方面对催化臭氧化处理酚类化合物进行了展望。

臭氧化技术可以实现对有机污染物的有效去除，同时兼具绿色环保、工艺流程简单等特点而被广泛应用，而臭氧化模型的构建可以实现对污染物减排的有效预测，对于臭氧化处理污水的工程应用意义重大。本文介绍了臭氧化技术的基本原理，并着重综述了臭氧氧化的动力学模型和反应器建模的研究进展。在臭氧氧化模型的建立中，臭氧的传质和反应是两个最重要的因素。本文首先讨论了臭氧的传质过程，并对其气液两相模型进行了阐述。然后针对忽略臭氧传质的液-液或液-固体系，并根据反应机理，分别总结了常规臭氧氧化、均相催化臭氧氧化和非均相催化臭氧氧化的动力学模型。在充分研究了臭氧氧化的动力学模型后，将其应用到具体反应器的建模中，并总结出模型建立的基本假设。最后指出现有模型存在的一些问题并给出相关的建议，提出臭氧化模型构建的出处是优化工业反应器，实现工程应用。

卤代有机污染物（HOCs）在水环境中检出频率高达45%，由于其具有毒性大、持久性强和易累积等特点，该类污染物引发的环境问题已引起越来越多的关注。可见光催化技术具有高效太阳能利用率、强选择性及反应条件温和、处理费用低等优点，对于降解水中HOCs具有独特的处理优势，因此近年来被广泛研究。本文梳理了可见光催化降解水中HOCs的核心脱卤机制，包括氧化脱卤、还原脱卤和水解脱卤，在脱卤机制的基础上汇总了三大类主流催化剂的脱卤贡献率，主要包括金属基光催化剂、碳基光催化剂及其他新型光催化剂三类光催化材料。基于可见光作用下降解水中HOCs的应用案例分析，探讨了光催化反应过程中的主要影响因素是溶液pH、催化剂用量及反应温度等。可见光催化降解去除效率高是本技术的核心优势，但由于催化剂的成本高和选择性差导致了其无法大规模应用，未来可见光催化材料设计应向成本低廉、精准匹配污染物从而实现高选择性的方向改进。

废钒钛系脱硝催化剂属于HW50危险废物，富含V、W/Mo和Ti战略金属资源，具有污染性和资源性的双重特性，对其进行回收具有重要的经济价值和环境效益。碱法回收是当前的主流回收工艺。本文主要总结了废钒钛系脱硝催化剂碱浸法和碱焙烧法回收的研究进展，重点分析了采用NaOH、NH₄OH、(NH₄)₂CO₃等碱性溶液浸出以及采用NaOH、Na₂CO₃、CaO等碱性化合物焙烧提取工艺参数及对其中有价金属元素的回收效果。针对当前碱法工艺存在的碱耗量大、能耗高、废液产生量大、污染严重等相应问题，提出了进一步关注点应集中于阐明多种碱性物质之间的协同作用，通过混合碱的耦合反应提升回收效果。本文对降低废钒钛系脱硝催化剂回收能耗，提升碱性化合物利用率和回收产品质量具有良好的指导意义。

煤燃烧后排放的硫氧化物导致的环境污染问题已经引起人们的日益关注。基于一段式和两段式卧式炉，本文探究在传统燃烧和解耦燃烧条件下，温度、煤种以及CaO对燃煤释放SO₂规律的影响。试验结果表明：不同煤种的SO₂释放规律存在差异。随着温度的升高，不同煤种燃烧SO₂的释放量均不断增加，硫的动态析出曲线逐渐由单峰分布转化为双峰分布。传统燃烧模式下，添加的CaO对烟煤、无烟煤和褐煤脱硫效率可以达到70%以上，高氯煤脱硫效率则较低，仅有12.09%～20.45%；随温度升高，烟煤、褐煤和高氯煤的脱硫效率呈现先略微下降，后升高再下降的趋势，烟煤脱硫效率则逐渐降低。解耦燃烧模式下，CaO对烟煤、无烟煤脱硫效率在42.35%～76.23%，褐煤在21.35%～52.63%，高氯煤脱硫效率仍然较低，在8.93%～10.57%；随温度升高，烟煤、褐煤和高氯煤的脱硫效率呈现先增加后降低的趋势，烟煤脱硫效率逐渐降低。解耦燃烧模式下，不同煤种SO₂的总释放量大于传统燃烧模式，添加CaO后脱硫效率小于传统燃烧模式。

为了解决当前脱硝技术存在的氨逃逸及安全隐患等问题，本文采用了一种新型选择性非氨基还原除酸脱硝工艺技术（SNAR）。首先，详细地阐述了SNAR工艺的技术原理和流程；然后基于天津石化热电部7^#煤粉炉工业试验，验证了该工艺技术的脱硝效果和是否存在氨逃逸；最后，通过对标分析选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）工艺技术，总结了SNAR工艺技术的优点及应用前景。研究结果表明：SNAR工艺技术的NO _x 脱除率为50%~90%，不会产生氨逃逸。该技术能够有效地避免氨逃逸带来的二次污染，解决腐蚀、结垢及安全等问题，给锅炉运行带来了极大的经济和环境效益。

以废弃榛壳为前体，采用不同活化策略制备多孔炭，探究活化策略和活化温度对多孔炭挥发性有机化合物（VOCs）吸附性能的影响，以及多孔炭的结构、表面性质与VOCs吸附性能的构效关系。结果表明，H₃PO₄法制备的多孔炭介孔体积大，且炭结构缺陷较少，吸附位点较少； KOH法获得的微孔体积较大，孔径集中在0.5~0.7nm的微孔，不利于VOCs分子吸附位点的有效利用。H₃PO₄-KOH分步法在850℃下制备具有高比表面积，孔径集中在0.5~1nm的宽微介孔分布，且炭结构高度无序并含有丰富缺陷位的多孔炭，为VOCs吸附提供了充足的吸附位点并提高了吸附位点了利用率，相比于H₃PO₄与KOH活化法制备的多孔炭的VOCs饱和吸附量显著提升，特别是对于弱极性VOCs。另外，H₃PO₄-KOH分步法制备的多孔炭表面官能团含量较低，极性较低，对非极性VOCs的吸附量远大于极性VOCs。因此，H₃PO₄-KOH分步活化策略是制备具有高比表面积、高VOCs吸附性能多孔炭的最优策略与方案。

开展了等离子体改性活性碳纤维对苯胺吸附性能的理论和实验研究。通过改变等离子体改性功率和改性时间，探寻最佳改性条件；采用BET、XPS、FTIR、热重测试对改性前后活性碳纤维理化特性进行了表征分析。结果表明，在等离子改性功率为22W，时间为3min时为最佳改性条件；改性后的活性碳纤维对水溶液中苯胺的去除率可达79.3%，去除率提高了8%。微观上等离子体改性使得活性碳纤维表面含氧官能团含量增加，增强对溶液中苯胺的吸附效果。吸附实验结果表明，改性前后活性碳纤维对苯胺的吸附在溶液pH为6时，吸附效果最佳；但达到同一去除率时改性活性碳纤维的速度更快，并且平衡吸附容量也更大。采用准一级和准二级动力学模型对该吸附过程进行描述，其改性前后均用准二级动力学拟合效果更好，表明活性碳纤维结构的特殊性使其对苯胺的吸附以化学吸附为主。活性碳纤维的等离子体改性提高了其对水溶液中苯胺的吸附速度和容量，增强去除效果降低了苯胺对环境的危害。

对吸附挥发性有机物（volatile organic compounds，VOCs）饱和的活性炭进行脱附再生，既可延长活性炭使用寿命，又可减少固体废弃物处理量。超临界CO₂脱附活性炭能够较好地克服传统的热处理法固有的缺陷，被认为是目前较有前途的方法，但脱附机理尚不明确。本文采用分子动力学模拟为研究手段，以甲苯的脱附过程为研究对象，研究了在活性炭纳米孔隙中超临界CO₂分子的扩散、CO₂分子与甲苯分子的相互作用、脱附后的甲苯分子在CO₂相中的扩散等行为，从分子层面揭示了超临界CO₂分子的强扩散性、CO₂分子与甲苯分子之间作用能的大小以及CO₂大幅度地改善甲苯的流动性在微观脱附机理中起决定性作用。

在神华集团“一步酸溶法”粉煤灰生产氧化铝工艺的蒸发结晶工序中，锂及其他金属元素（K、Na、Mg、Ca等）长期富集，分离结晶氯化铝的母液中锂含量高达429mg/L。为了提取蒸发母液中的锂元素，研究人员采用喷雾焙烧技术和纯水浸出技术，成功实现了高酸度和饱和氯化铝溶液中铝、锂元素的有效分离。结果表明：在最佳的实验条件下，即热风温度为390℃、料浆浓度为200g/L、料浆流速为60g/L时，室温下料浆中锂离子提取率高达93.67%（质量分数）。XRD表征手段证实：当焙烧产物为无定形氧化铝，并含有钠明矾石物相时，焙烧产物中锂离子提取率较高，可能归因于钠明矾石中钠离子数量较多及钠离子的尺寸效应引起的。该方法有效解决了蒸发母液中的锂元素高效回收问题。

为实现煤矿企业清洁能源供热，针对煤矿生产矿井排出的乏风余热，采用目前国际先进的直冷式深焓取热乏风热泵系统供热技术替代传统的锅炉供热，解决我国北方煤矿企业冬季有防冻要求的进风井口供热需求。本文以小保当煤矿矿井乏风余热供热系统项目为例，阐述了直冷式深焓取热乏风热泵系统的间壁式（间接换式）乏风换热、乏风取热机组集尘及结霜原理；采用乏风取热机组清洗除尘和防结霜除霜解决方法，并与天然气锅炉、电锅炉两种供热方案进行对比，分析计算了三种方案的项目投资和系统运行费用，论述了各方案的优势和不足。分析表明，煤矿企业采用矿井乏风余热资源，利用直冷式深焓取热乏风热泵供热系统替代传统锅炉供热，技术可行，且具有更好的经济效益和应用效果。

浙江省为推动制造业转型升级，正在大力实施“浙江制造”品牌团体标准的制定和认证工作。进几年来，浙江地区的苯乙烯产能和下游产业应用得到快速发展，已经成为国内重要的苯乙烯生产基地，与此同时，作为乙烯产业下游重要的基础有机化工产品，苯乙烯产品的国家质量标准仍然落后于国际市场的行业水平。基于快速发展的苯乙烯产能和市场竞争态势，本文根据“浙江制造”品牌标准的总体框架要求，从工艺路线、创新能力、技术装备、质量承诺等基本要求和产品纯度及杂质含量、下游应用需求和安全属性等技术要求等方面对苯乙烯产品的质量标准进行优选，探讨了建立“浙江制造”品牌标准的苯乙烯产品质量指标方案，用于指导企业生产和市场推广，并形成具有“浙江制造”品牌地位的优质苯乙烯产品质量标准。