氯化溴是工业上重要的卤化试剂，其合成过程具有放热量大、生产效率低、存在安全隐患重等问题，生产装备的连续化和小型化是氯化溴合成技术的重要发展方向。本文针对通过溴素的二氯甲烷溶液吸收氯气制备氯化溴的微反应技术开发，考察了康宁G1反应器、金德C1反应器和自制的微混合器+微填充床反应器的传质性能，实现了氯化溴的连续稳定制备，反应器的时空收率达到2.25g/(min∙mL)。利用微反应器所制得的氯化溴实施聚苯乙烯的溴化反应，取得了溴质量分数>66%和5%热失重温度>370℃的溴化聚苯乙烯产品。

为了实现微通道换热器表面结构的高效设计，本文将数值模拟和实验手段相结合，以超临界氮气（supercritical nitrogen，SCN₂）为流体工质，研究了不同凹穴形状（直微通道、圆形、矩形和梯形）和椭圆度对微通道流动与传热特性的影响，揭示了SCN₂高效低阻强化换热机理。结果表明，相比于直微通道，圆形凹穴微通道中轴线上SCN₂速度达到稳定值所需入口段距离更短，这是由于凹穴能够促使流体流动/热边界层一直处于破坏与重建的交替状态。圆形凹穴内流体旋涡形状与凹穴几何结构保持一致，其流阻特性和换热性能最优，梯形凹穴微通道次之，矩形凹穴微通道最差。微通道综合性能随着凹穴椭圆度增加呈先升高后降低变化趋势，当椭圆度为1时，其综合性能最优。研究结果对提高微通道换热器设计制造能力具有重要的意义。

基于计算流体力学（CFD）模拟与传热实验相结合的方法，对带稳定翼四斜叶-Rushton组合桨在内加热盘管搅拌釜的传热性能进行研究，获得搅拌釜内的流场分布、温度分布、温度边界层和盘管外侧的努塞尔数。研究表明，实验与数值模拟的温度误差在4K以内。搅拌釜内高温区位于盘管处循环大涡流区，釜内最大温差保持在3K以内。稳定翼可提高流体轴向循环性能，能够使搅拌釜内温度分布更加均匀。内盘管外侧XZ平面和YZ平面的平均温度边界层厚度分别为3.01mm和2.70mm。通过实验与数值模拟方法得到不同因素对内盘管外侧努塞尔数的影响，其顺序为：搅拌介质黏度>搅拌转速>桨叶间距>离底距离，实验与模拟的努塞尔数最大误差为14.56%，最小误差为4.23%，实验结果很好地验证了数值模拟的可行性。研究结果可为带稳定翼四斜叶-Rushton组合桨应用于实际工业中提供参考。

往复压缩机周期性吸排气的特性，易导致管路脉动幅值超标，管路安全性降低。因此，本文以撬装式往复压缩机组压力变化较大的二级压缩排气管路为研究对象，采用数值模拟的方法，开展了管路气流脉动特性研究。研究表明：气缸动态压缩过程中，气阀启闭导致二级压缩排气管路压力波动较大，管路压力脉动幅值超过API 618标准。同时，开展了二级排气管路振动测试试验，验证了仿真方法和结果的准确性。针对二级排气管路气流脉动幅值超标的问题，分析了滤波管对管路气流脉动幅值的影响，并基于正交试验，开展了管路气流脉动幅值消减优化研究。结果表明：优化后管路最大压力脉动幅值为37.02kPa，相比于优化前降低了38.36%，管路安全指数提升了80.4%，降低了管路发生破坏的风险，提高了往复压缩机组的安全性和稳定性。

设计了一种锯齿型微通道强化对流传热，利用COMSOL软件对该微通道的流动与传热特性进行了数值模拟，研究了正反流动方向上锯齿型结构对通道内流动和传热的影响，其中雷诺数为50~700。数值结果表明，锯齿型微通道极大地强化了流体在空间上的混合以及对热边界层产生了明显扰动，显著提升了微通道内的对流传热。相对常规矩形微通道，努塞尔数（Nu）提高了102.7%。另外，研究了不同流动方向下锯齿型微通道的流动与传热特性。在雷诺数Re=700时，反向流动的Nu相比正向流动增加了20%，但压降同时增加了110%。

工业燃气锅炉掺氢燃烧可减少含碳燃料的使用，但会引起NO _x 排放的增加。本文针对现有工业用HL75-2.5/260-Q型锅炉燃气掺氢燃烧特性展开详尽研究，探究NO和N₂O的生成规律及减少路径，为后续掺氢燃烧低氮燃烧器开发提供依据。首先，基于甲烷详细反应机理Gri-mesh 3.0，对0～90%掺氢比的燃气燃烧特性及污染物生成特性进行模拟研究。其次，利用Chemkin建立该锅炉内部的化学反应器网络模型，研究了最佳掺氢比下的NO和N₂O的生成路径、敏感性及生产速率特性。结果表明：在过量空气系数为1.2的情况下，随掺氢比增加炉膛内火焰高温区域增大，出口温度升高，出口NO由85.59mg/m³逐渐增多到249.85mg/m³；N₂O呈现先减少后增加趋势，在掺氢比为0.2时N₂O排放最少为0.16mg/m³；NO主要来源于基元反应R179 (N + O₂ NO + O)和R180 (N+O₂ NO + O)，N₂O主要来源于基元反应R185 [N₂ + O(+M) N₂O(+M)]。

广东农林废弃物资源丰富，推动农林废弃物多途径资源化利用符合国家节能减排、绿色循环发展的要求，也是广东城乡环境保护及治理的重大任务，对助力国家“双碳”目标也具有重要意义。本文综述了农林废物直燃/气化发电、制备沼气/绿氢、制备能源化学品及电化学应用等资源化利用工艺路径，解析了不同技术路径发展现状及存在问题，探讨了农林废弃物多途径资源化利用的发展前景，提出了促进农林废弃物资源化利用行业发展的建议。广东农林废弃物多途径高效资源化利用的发展，以期为实现我国“双碳”目标约束条件下生物质能源转型发展提供普适模型和理论支撑。

生物柴油作为一种绿色低碳液体燃料，由于其氧化安定性差，易腐蚀金属，限制了其大规模应用。本文以小桐子生物柴油为研究对象，复配了四乙烯五胺（TEPA）/叔丁基对苯二酚（TBHQ）高效抗氧化-缓蚀剂；采用Rancimat法、扫描电子显微镜等技术探究复配抗氧化-缓蚀剂对生物柴油氧化安定性与腐蚀性能的影响规律及机制。结果表明，添加0.1‰（质量分数）比例为4∶1的复配抗氧化-缓蚀剂时可使生物柴油诱导期从4.24h提升到7.83h。同时其也有很好的缓蚀性能，使生物柴油的铜片腐蚀等级从3a降到1a；铜片表面碳元素质量分数从10.5%降为8.5%，氧元素质量分数由10%降为0。TEPA螯合铜离子，TBHQ中断生物柴油链式反应，TEPA能提供H自由基还原再生作用后的TBHQ，两者复配有良好的协同作用，可改善生物柴油氧化安定性与腐蚀性能。可为生物柴油大规模应用提供理论支撑。

针对稠油水环输送管线因水环失稳破坏需重新启动的问题，基于自行研发设计的室内小型再启动环道模拟实验装置，以旅大油田四种普通稠油为研究对象，实验研究了稠油水环输送管道停输后以恒定水流量重新启动时，其再启动压降随时间的变化规律，讨论了持油率、油品黏度、停输时间及恒定水流速度对再启动压降的影响，应用IBM SPSS软件对正交再启动实验结果进行回归分析，建立再启动压降多元非线性回归模型，并通过192组实验数据验证其预测可靠性。实验结果表明：再启动压降随时间的变化可划分为压降衰减和压降恒定两个阶段；再启动压降与持油率、油品黏度、停输时间及恒定水流速度都呈正相关关系，但持油率与恒定水流速度的影响最显著；再启动压降的模型预测值与实验测量值吻合较好，其相对误差均在±10%范围以内。

针对18650三元锂电池在高倍率循环充放电时，电池组散热不及时导致电池组温度高于电池安全运行范围，引发自燃等安全问题，制备出石蜡-十六酸新型复合相变材料，并提出复合相变材料-热管（CPCM-HP）耦合的散热模式。当复合相变材料石蜡-十六酸混合比为3∶1时，散热效果最好，具备最低的相变温度43.3℃，相对纯石蜡降低了11.8%。3C放电时，CPCM-HP与复合相变材料（CPCM）散热系统相比，最高温度和最大温差分别降低了7.1℃、1.4℃。CPCM-HP散热模式在环境温度30℃，“3C放电-1C充电”模式下，维持电池组在46.5℃左右工作，并且整个循环过程中，最高温度不超过50℃，最大温差也控制在1.5℃以下，电池组始终保持在安全温度范围内。实验结果表明CPCM-HP比CPCM具有更好的散热性能。

采用分子动力学模拟方法研究了两种代表性金属-有机骨架材料（MOF材料）ZIF-8和ZIF-67在湿材料固定床体系中的甲烷水合物微观动力学形成过程。结果表明：与ZIF-67相比，ZIF-8材料对甲烷分子的吸附能力更强，最终会诱导更多的甲烷和水分子转化为水合物，有助于吸附-水合耦合储存天然气。但是与此同时，在水合物的形成过程中，ZIF-8对甲烷的吸附作用亦会通过促进溶液中的甲烷分子向ZIF-8固体表面运移并聚集成纳米气泡，从而降低溶液中甲烷浓度、削弱水合物形成驱动力、显著延长水合物的生长时间。因此，在选择适用于吸附-水合耦合天然气存储技术的多孔材料时，需从干材料自身的天然气吸附特性及固定床整体的水合物生成动力学两方面进行综合考虑。

纳米流体由基液与纳米颗粒组成，因具有优良的热物性而受到广泛关注。颗粒团聚是纳米流体的主要特征之一，对热导率影响显著。目前，通过实验手段很难观察到纳米流体中颗粒由均匀分散到团聚这一过程的微观变化。以铜（Cu）/氩（Ar）纳米流体为研究对象，基于非平衡分子动力学（NEMD）方法对颗粒团聚过程中基液原子的布朗运动及界面层性质进行模拟研究，通过分析均方位移（MSD）及数密度等微观参数得到团聚状态对热导率的影响。结果表明，当颗粒由均匀分散到完全团聚时，热导率逐渐增大，并在团聚时呈现最大值。在完全团聚状态下，基液原子的MSD值比均匀分散状态提高了3%，说明基液原子的布朗运动逐渐增强；同时，界面层的MSD值下降了22%，表明界面层原子活跃程度降低，界面层趋于稳定。通过改变初始颗粒质心距离可将团聚结构分为反应限制团聚（21Å，1Å=0.1nm）与扩散限制团聚（22Å）两种类型。当界面层的数密度由67nm^-3升高到72nm^-3，反应限制团聚向扩散团聚转变；当从67nm^-3降至62nm^-3，扩散限制团聚向反应限制团聚转变，因此界面层密度是影响纳米颗粒团聚结构的主要因素之一。

乙烷氧化脱氢制乙烯是非常有应用前景的乙烯生产途径，MoVTeNbO _x 催化剂具有活性高、氧化还原能力强等特点，是当前低碳烷烃氧化脱氢的研究热点。本工作系统综述了MoVTeNbO _x 复合金属氧化物在乙烷氧化脱氢制乙烯反应中的应用研究情况，包括催化剂晶相结构与活性中心、催化剂制备和催化乙烷转化的影响因素及反应性能优化提升等方面。研究多金属氧化物催化剂活性中心的调控策略，实现各组分氧化物相互作用的最优化，优化制备条件，通过助剂调控策略提高催化剂氧化还原能力及表面V⁵⁺含量，进而提高乙烷氧化脱氢活性和运行稳定性，为催化剂的规模化生产和工业应用奠定基础，是当前的主要研究方向。最后展望了MoVTeNbO _x 复合金属氧化物催化剂在氧化脱氢领域的发展前景。

碳氧键加氢反应是一类重要的加氢反应，应用广泛，包括CO、CO₂、酯类、羧酸、酸酐和糠醛等加氢制醇的反应。在反应过程中，催化剂的选择是决定反应程度及加氢产物分布的关键，对突破国外技术垄断和解决能源紧缺问题具有重要的意义。尤其是非贵金属铜基催化剂的研究，设计具有高活性、高选择性的铜基催化剂代替贵金属，具有学术研究价值和工业应用研究的借鉴意义。本文针对铜基催化剂的最大问题——高温下容易烧结和团聚的问题，综述了碳氧键加氢反应中铜基催化剂研究工作，介绍了避免催化剂失活、提高催化剂稳定性的方法，阐述了文献中通过添加不同助剂、载体效应和构造特殊催化剂结构来提高铜基催化剂的稳定性，总结归纳了影响铜基催化剂稳定性的因素：高比表面积和分散度，强金属之间相互作用，高浓度氧空位以增加缺陷位和吸附位点，以及限域作用限制金属迁移和聚集。

为了研究Mo₂C与Co之间的协同作用对催化氨硼烷水解制氢的影响，采用分步浸渍法制备了Co-30Mo₂C/CNTs复合纳米材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对催化剂进行表征，并考察了其催化氨硼烷水解制氢性能。结果表明，实验方法成功合成Co-30Mo₂C/CNTs，Co和Mo₂C可以较均匀分散在CNTs周围，且Mo₂C可以局部生长成棒状结构，对团聚成块状的CNTs起支撑作用，使催化剂可以具有更多空隙，暴露更多活性位点。对Co-30Mo₂C/CNTs、30Mo₂C/CNTs和10Co/CNTs中的Co、Mo元素结合能进行分析，发现存在部分电子转移，影响并改善了Co-30Mo₂C/CNTs的催化活性。Co-30Mo₂C/CNTs催化氨硼烷水解产氢速率最高，可达11866，这优异的催化活性归结于Co和Mo₂C之间的协同作用，Mo₂C的添加增强了对H₂O分子的活化。经过五圈稳定性测试后，活性依然可以保留75%，这对非贵金属催化剂的可回收投入使用具有一定的研究意义。

CO₂还原电催化剂已成为近几年催化领域的研究热点，但CO₂还原常伴随着竞争析氢反应，这直接导致了能源的浪费。本文通过水热合成制备出一种高效还原CO₂为CO的锌镁双金属氢氧化合物[ZnMg(OH)₄]，并引入阳离子表面活性剂来抑制析氢副反应。以ZnMg(OH)₄为载体通过喷涂法将阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（C₁₉H₄₂BrN，CTAB）涂覆在催化剂表面，形成ZnMg(OH)₄-CTAB复合催化剂，并对催化剂的晶体结构、形貌进行表征，通过一系列电化学测试对催化剂电催化CO₂还原性能进行评估。在电势-1.5V（vs. RHE）下，表面涂覆阳离子表面活性剂CTAB能使样品的CO法拉第效率从78.2%提高至87.25%。结果表明，在催化剂表面涂覆阳离子表面活性剂形成的复合催化剂ZnMg(OH)₄-CTAB具有较高的CO₂还原性能，这与阳离子表面活性剂和双金属氢氧化物的协同效应有关。

为了提升催化剂的低温脱硝性能，利用挤出成型法制备了一系列氮掺杂钒钛蜂窝式催化剂，考察了氮掺杂量对催化剂低温脱硝性能的影响及其稳定性，并通过XRD、BET、SEM、XPS、H₂-TPR、NH₃-TPD和O₂-TPD等分析方法表征催化剂。结果表明：氮掺杂钒钛催化剂的低温脱硝性能显著提高，在140~200℃温度区间催化剂的脱硝性能良好，其中以氮钛摩尔比为0.2的催化剂具有最优的脱硝效果，并在200℃连续72h的稳定性测试过程中，表现出了良好的脱硝稳定性。氮掺杂能够使钒钛催化剂颗粒粒径变小，比表面积和孔容增大，表面V⁴⁺和化学吸附氧O_α的比率增加，表面酸性位点数量增加，使催化剂表面NH₃吸附能力增强，氧化还原能力提高，促进了催化剂低温脱硝性能的提升。

糠醛高选择性催化转移加氢制糠醇是生物质高值化利用的重要途径之一，本文以甲酸、乙酸及三氟乙酸为调节剂制备了具有不同缺陷位点的UiO-66，利用XRD、SEM、NH₃-TPD、TG和N₂吸附脱附等手段进行详细表征，并以异丙醇为溶剂和氢供体，考察了UiO-66催化剂缺陷位、酸性和织构性质对催化糠醛转移加氢反应的影响。结果表明，UiO-66催化剂酸性的增强有利于糠醛转移加氢反应中糠醇选择性的提高，以甲酸为调节剂制备的UiO-66在160℃的反应温度下，反应1h后糠醛的转化率和对糠醇的选择性分别达到99.4%和98.9%。

随着人类社会工业的快速发展，汞排放对生态环境及人类健康带来了巨大的隐患。汞处理常用方法包括化学沉淀法、离子交换法、吸附法等方法。其中，化学沉淀法虽可以有效去除废水中大部分的汞，但硫化物用量难以控制，同时易引起水质硬化和二次污染；离子交换法处理的水质高、设备简单、汞吸收速度快且无二次污染，但因受交换剂种类、用量和成本等限制而尚未被广泛推广使用；吸附法通常不会向需处理的水体中引入新污染物，并且具有较高的汞去除率，同时易操作、选择性好，因此其相关技术的研究开发更具潜力。由逆硫化法制备的聚合物——硫系有机/无机聚合物（CHIPs）是一种新型高效的汞吸附剂，为解决汞污染提供了新思路。本文介绍了逆硫化法的基本原理，概括了利用致孔剂、二氧化碳发泡、静电纺丝、碳化等制备多孔CHIPs的不同方法，归纳了多孔CHIPs的汞吸附机理以及在汞吸附领域的应用研究进展，并展望了多孔CHIPs的发展前景，指出具有生物相容性和可降解性的多孔CHIPs将成为下一步研究重点，同时多孔CHIPs的毒性探究、在大气和土壤中的汞吸附应用也将成为重要的研究方向之一，从而为多孔CHIPs在汞吸附领域的应用拓宽新思路。

随着锂电池、航空航天等工业的迅速发展，锂资源的高效开发利用尤为关键。膜分离技术因能耗低、操作简便等优势，被广泛应用于镁锂分离领域。金属有机框架（MOFs）具有丰富的拓扑结构、较大的比表面积及稳定的孔隙率等特性，可用于开发适于镁锂分离的理想膜材料。本文着重概述了MOFs基膜的主要类型及制备策略，重点比较了MOFs多晶膜、MOFs聚酰胺膜及MOFs通道膜三类MOFs基膜的镁锂分离选择性，并分析了其关键机制（主要包括尺寸筛分效应、离子-基团相互作用、脱水-再水合机制与Donnan理论）。进一步展望了面向镁锂分离的MOFs基膜的改良方向，主要分为MOFs选择与改性、基膜制备方法优化以及基底改性，有望进一步提升镁锂分离选择性以及MOFs基膜稳定性，为其应用推广提供新的研发思路。

近年来因撞击、穿刺等外力导致的安全事故已经成为目前限制锂离子电池发展的主要瓶颈。针对这一问题，可以向传统电解液中引入特定的纳米添加剂，赋予电解液剪切增稠的特性，从而提高电池的抗冲击能力。本文主要讨论了剪切增稠流体的定义、性质、原理和影响因素，并回顾了近年来剪切增稠流体应用在锂离子电池中的最新研究进展。旨在总结剪切增稠电解液的合成方法与其性能的相互关系，提出纳米颗粒填充物的表面修饰、更大的长宽比尺寸和适当的浓度提升有利于增强电解液的增稠性能。最后，提出寻找和设计新的功能型纳米填充颗粒，实现电解液增稠性能和电化学性能的共同提升，将是剪切增稠电解液未来的发展方向。

层状双氢氧化物（layered double hydroxides，LDHs）具有优良的吸附与催化性能。作为一种近年来被环境领域密切关注的新型功能材料，LDHs被广泛应用于去除环境中的各种污染物。本文基于对过去十几年的文献与报道进行了聚类数据分析，介绍了LDHs的制备与改性方法，总结了LDHs在环境领域中的应用。基于LDHs优异的性能，针对污染场景对LDHs进行功能改性，能够实现对特定污染物的去除，解决相应的环境问题。本文详细阐述了LDHs对染料废水、畜禽养殖和制药废水中的染料、抗生素等有机污染物的吸附和降解机制，并探讨了LDHs对采选冶废水中重金属的去除机制以及富营养化水体中氮、磷的治理，展望了LDHs在农田修复和二氧化碳捕集与资源化领域中的应用。本文为LDHs在环境领域中的应用作出较全面的总结，同时指出了LDHs研究目前存在的局限与挑战，为未来研究提供方向与思路。

聚酰亚胺（PI）具有优异的热学性能、力学性能、化学稳定性和低介电常数，被广泛应用在轴承、齿轮、制动器和微电子等领域，是一类广泛使用的固体润滑有机高分子材料。然而，纯PI因摩擦系数大、磨损率高的问题，严重影响服役寿命。本文首先总结了零维（0D）、一维（1D）和二维（2D）不同维度润滑相材料影响PI摩擦性能的研究进展，探讨了单一维度润滑相材料在PI基体中减摩耐磨的作用机理。其次，分析了多维度（0D-1D、0D-2D、1D-2D）润滑相杂化材料对PI基体的润滑作用规律，相较于单一维度润滑相材料，多维度润滑相杂化材料对改善PI摩擦性能的效果较好。进一步讨论了不同维度润滑相对PI复合材料力学性能的影响。最后指出，PI基固体润滑复合材料未来的研究方向除开发新型润滑相材料外，还需深入研究PI复合材料在不同工况下的摩擦行为，同时借助模拟仿真手段，揭示润滑相材料对PI的作用机理。

由于全球气候变化加剧和极端天气的增加，CO₂捕集分离已经不单单具有重要的战略意义，更关乎人类的生存。近年来，用于捕集分离CO₂的新型材料层出不穷，其中，离子液体（ionic liquids，ILs）具有可调变的化学结构和独特的物理化学性质，例如低挥发性、高热稳定性和较好的溶解性，从而引起了广泛关注。同时，金属有机框架结构材料（metal-organic frameworks，MOFs）在CO₂捕集分离方面也表现出优异性能。基于此，本文总结了ILs与MOFs相结合的ILs/MOFs复合材料捕集分离CO₂的研究进展，主要包括ILs负载于MOFs材料和对MOFs进行改性的吸附分离、MOFs材料分散于ILs中形成多孔液体的吸收分离、膜分离等方法的研究现状，同时，深入探讨了各方法的优点和不足之处，并对ILs/MOFs复合材料在CO₂捕集分离中的应用前景和发展趋势进行了展望。

防止相变材料的泄漏和提高热导率是相变材料储能的两大关键问题。本文以钛酸四丁酯（TBT）为前体，通过细乳液界面聚合法制备了nano-TiO₂@n-docosane微胶囊。采用生物显微镜对其形成过程进行观察，利用扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）、热导率测定仪和热重分析仪对nano-TiO₂@n-docosane微胶囊的性能进行了表征。研究结果表明，nano-TiO₂@n-docosane微胶囊形成过程表现为纳米微胶囊数量由少变多、粒径由小变大、微观溶液界面由模糊变清晰的过程，溶液陈化放冷过程表现为由胶凝悬浮状态逐渐转变为粉末沉淀状态。nano-TiO₂@n-docosane微胶囊粒径与转速显著相关，外貌形态与TBT、盐酸（HCl）和十二烷基硫酸钠（SDS）用量密切相关。纳米相变微胶囊的融化和凝固温度分别为41.3℃和42.4℃，相变焓为178J/g，包覆率和包覆效率达到70.7%和69.0%，蓄热能力为97.6%。nano-TiO₂@n-docosane微胶囊平均热导率是n-docosane的215%。红外光谱测试结果表明，n-docosane和TiO₂物理结合，n-docosane成功被TiO₂包覆。热重分析表明TiO₂形成了一个物理保护屏障，减缓了n-docosane向胶囊外的扩散。

各类生态友好型生物质都可以作为绿色碳源制备新型零维碳纳米发光材料碳量子点（CQDs）。本文以农林废弃物、园林绿化垃圾、餐厨垃圾为原料，一步水热法制备生物质基CQDs。采用高分辨透射电镜、拉曼光谱、傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱、紫外-可见光吸收光谱、荧光光谱等对各类CQDs进行表征分析，探究生物质种类对CQDs荧光性能的影响规律。实验结果表明：各类生物质基CQDs在紫外光激发下均发出蓝色荧光，农林废弃物制备的CQDs荧光量子产率（QY）普遍较低，鸡蛋壳、梧桐叶和柠檬皮基CQDs荧光QY分别达到9.29%、9.03%和4.51%，这三种生物质及制备的CQDs中均含有N或S元素，说明含有N或S元素的天然生物质有助于提高CQDs的荧光QY。将生物质基CQDs制作荧光粉，制成的发光二极管（LED）的光学性能指标与CQDs的荧光性能呈现出一定的映射关系，相关结论为生物质基CQDs的绿色合成及LED的绿色制备提供了有力指导。

利用机械活化法对重质碳酸钙进行了纳米化表面改性，以聚丙烯酸钠和纳米碳酸钙为改性原料与重质碳酸钙进行混合研磨，成功制备了纳米碳酸钙包覆重质碳酸钙的复合钙，并考察了复合钙对溶液中的Cu²⁺的吸附性能。研究结果如下：扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析证实了纳米碳酸钙包覆在重质碳酸钙表面，傅里叶变换红外光谱分析表明复合碳酸钙表面羟基明显增加，比表面积分析表明复合碳酸钙的比表面积为20.5m²/g，具有介孔结构。复合碳酸钙对Cu²⁺的最大吸附量为65.5mg/g，去除率可达98%。吸附性能研究表明，复合碳酸钙对Cu²⁺吸附动力学符合伪二阶动力学模型，等温吸附过程符合Langmuir-Freundich模型，证明吸附过程以离子交换反应为主，该过程为吸热反应。

紫菜不仅廉价易得，而且富含蛋白质。以紫菜为原料，提供炭源和氮源，先预炭化获得粗炭，再以KOH活化造孔实现氮掺杂分级多孔炭材料的制备。当KOH与粗炭比为2∶1时所获得的氮掺杂多孔炭材料（NDHPC-2）具有最丰富孔隙和最佳蜂窝状分级孔结构，其比表面积高达1975.2m²/g，介孔占比41.2%，掺氮原子含量4.3%。此外，电化学测试表明，三电极体系中NDHPC-2的最大比电容为185.4F/g，同时兼具良好倍率性能、库仑效率和循环稳定性。基于此炭材料，进一步组装了NDHPC-2//NDHPC-2对称超级电容器，单个器件最大能量密度为6.7Wh/kg，并依旧保持了出色的倍率性质、库仑效率和反复充放电稳定性。比如在10A/g高电流密度下连续充放电10000次，整个实验过程的库仑效率始终接近100%，电容损失亦几乎可忽略不计。无论三电极还是两电极体系，NDHPC-2多孔炭材料的超级电容性能均可媲美甚至超过许多已报道的生物质多孔炭材料的电化学表现，展现了较好的储能优势和实际应用潜能。

利用高速摄像机拍摄去离子水液滴、3种相对分子质量的聚氧化乙烯（polyethylene oxide，PEO）液滴、表面活性剂硫酸钠琥珀酸二辛酯[bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinate，AOT]液滴和两种助剂组合液滴撞击荷叶表面，对比分析不同特性液滴在叶面上的沉积特性。实验结果表明：PEO助剂能够明显抑制液滴反弹和增加液滴在叶面停留时间，阻止向外发射卫星液滴，高相对分子质量PEO（5×10⁵、2×10⁶）抑制效果更加明显，但会降低液滴在叶面上的铺展面积；低质量分数（0.005%、0.02%）的AOT助剂能够增加液滴在叶面上的铺展面积，减小液滴弹起高度，润湿局部撞击区域，但是在撞击速度较高（v>1.66m/s）时，液滴会在收缩时破碎多个卫星液滴而弹离叶面；增加AOT质量分数为0.1%时，液滴能够在铺展阶段润湿叶面，并在短时间内扩散到更大面积；采用PEO和AOT两种助剂的混合液滴结合了聚合物和表面活性剂的优点，能够在局部润湿区域形成牵扯液滴的液丝，增强了液滴在叶面上的有效沉积；通过对实验数据整理分析，发现液滴在降低雷诺数（Re）的同时，提高韦伯数（We）更容易在叶面沉积。

类胡萝卜素是一种应用广泛的脂溶性天然色素和抗氧化剂。本文以一株典型的紫色非硫光合细菌——沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris）为实验对象，研究了光照厌氧体系下有机酸碳源种类、盐浓度和光照强度等培养条件对其生长和产类胡萝卜素量及组成的影响，并探究了类胡萝卜素的抗氧化性。研究结果表明：在实验的8种有机酸中，以乳酸为碳源可获得最高生物量以及类胡萝卜素含量；产类胡萝卜素最适光照强度（500lx）低于该菌生长所需（2000lx）；高盐浓度（7.5g/L）可促进该菌合成类胡萝卜素，是其生长所需最佳盐浓度的三倍。在优化后的培养条件下，该沼泽红假单胞菌类胡萝卜素含量可达15.35mg/L。所产类胡萝卜素由6种组成，培养条件对其组成有明显影响，高盐浓度和强光照会促进3,4-脱氢玫红品（3,4-didehydrorhodopin）的合成，可能是光合细菌应对环境压力的一种机制。抗氧化性分析和数据拟合表明不同组成的类胡萝卜素抗氧化能力差异显著，经基螺菌黄素和3,4-脱氢玫红品的抗氧化能力最强。

目前添加植物生长调节剂是一种促进裂殖壶菌中二十二碳六烯酸（DHA）积累以及提高其产量很有潜力的策略。添加单一植物生长调节剂促进裂殖壶菌DHA积累已有报道，但同时添加两种植物生长调节剂协同促进裂殖壶菌中DHA积累鲜见报道。本工作采用合成植物生长调节剂胺鲜酯（DA-6）和2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）协同诱导裂殖壶菌积累DHA，提高DHA含量和产量，以DHA为指标优化了DA-6和2,4-D的最佳协同浓度。结果表明：0.05mg/L DA-6和0.5mg/L 2,4-D协同处理裂殖壶菌，裂殖壶菌生物量和油脂含量没显著增加，但DHA含量和产量显著增加，分别达到58.32%和5.17g/L，相比于单独添加DA-6分别增加17%和23%，相比于未添加植物生长调节剂的空白对照组分别增加了48%和48%。本研究表明适宜浓度的合成植物生长调节剂可协同诱导裂殖壶菌中DHA的积累，提高DHA产量，为大规模工业化生产DHA提供新的思路和策略。

以希瓦氏菌基因工程菌（Shewanella oneidensis，SO）为生物模板载体，基于其过表达半胱氨酸脱硫酶的特性，利用外源添加半胱氨酸和镉离子在细菌表面合成并固定硫化镉纳米颗粒，再进一步负载氧化锌纳米颗粒，构建三元集成光催化剂（SO/CdS/ZnO）。采用SEM、TEM、EDX、XRD和XPS等技术对集成催化剂的理化性质进行充分表征；通过光催化降解染料实验评价其光催化性能。研究结果表明，CdS和ZnO纳米颗粒能够均匀负载在生物菌体外表面。所制备的集成催化剂能够有效光降解有机染料，并且锌源添加量对催化剂的降解效率有显著影响。当醋酸锌的添加量为0.22g时，集成催化剂的光降解效率最佳，有机染料在60min内光降解效率可达约100%。此外，集成催化剂重复使用5次后，光降解有机染料的效率仍能维持在80%左右。在有机染料降解过程中CdS纳米颗粒作为光吸收剂产生光生电子和空穴，而ZnO纳米颗粒抑制了光生电子和空穴对复合，双组分的协同作用提高了光降解效率。本文为构建多组分的集成光催化剂提供了简易可行的技术路线，证明了以基因工程菌为平台材料组装半导体纳米颗粒在光催化领域具有应用前景。

硅结垢会导致纳滤/反渗透（NF/RO）膜渗透通量不可逆下降，严重限制膜系统的产水率，被广泛认为是水处理过程的难题。本文首先介绍了NF/RO膜硅垢的2种类型，即无机垢和无机-有机复合垢；然后重点综述了进水水质、膜表面化学性质和拓扑结构对膜表面硅结垢的影响，以及进水预处理、阻垢剂添加、膜表面化学改性和形貌调控的硅结垢控制策略；最后总结了目前NF/RO膜表面硅垢控制存在的问题及未来的研究方向，主要包括采用表面性质可控的模型基底进行硅结垢行为研究，深入探索膜表面化学性质与硅结垢潜力之间的关系，在分子水平上深入研究高分子阻垢剂的延迟和抑制机制，研制同步抑制硅结垢和有机污染的新型膜材料，以及建立不同进水水质条件下膜表面性质与硅结垢相关联的综合数据库等，对开发高效硅垢控制策略具有重要指导意义。

随着工业化进程加快，废水的类型和排放量日益增加，对自然环境和人类社会造成了严重危害，因此亟需开发经济高效的废水处理技术。生物电芬顿（BEF）系统是将生物电化学系统与芬顿氧化工艺耦合的水处理技术，其因高效、绿色、节能的特点而受到广泛关注。本文综述了BEF系统的基本原理，讨论了阳极和阴极性能的主要影响因素（微生物胞外电子传递过程、阳极材料、阴极材料、芬顿反应催化剂和系统运行条件），总结了BEF系统在各类废水（染料废水、制药废水、垃圾渗滤液、煤化工废水、养猪废水等）处理中的应用，最后指出BEF系统当前面临的挑战及未来的研究方向，包括开发高效的电极材料和催化剂、耦合其他水处理工艺、降低膜材料成本和开展中试研究等，旨在为BEF系统的进一步发展提供参考。

煤气化过程中产生的H₂S气体易造成下游设备腐蚀、催化剂中毒和环境污染等问题，分子筛负载型脱硫剂由于能够使活性组分高度分散，促进反应传质，在H₂S净化领域应用广泛。本文以分子筛孔径大小和孔道结构特征为依据，分别介绍了微孔（d<2nm）、介孔（2nm<d<50nm）、大孔（d>50nm）和多级孔分子筛及具备分子筛结构特性材料为载体的脱硫剂在高温煤气吸附H₂S气体中的应用现状，分析探讨了不同类型分子筛复合脱硫剂目前存在的优点与不足。最后，从不同分子筛载体的结构特点、分子筛复合脱硫剂净化H₂S现状及性能提升、脱硫功能化和绿色制备工艺等方面进行了总结和展望，以期能够为今后分子筛基负载型脱硫剂的开发与应用提供有益参考。

膜分离技术已经广泛应用于污水处理领域，但膜污染是制约其进一步发展的主要障碍，开发抗污染膜材料实现节能降耗是目前膜法污水处理领域的研究热点之一。层层自组装作为一种膜表面改性技术，具有组装材料丰富、适用场景广泛、制备条件温和、分子水平结构可控等特点，已被应用于抗污染膜材料的研制中。本文综述了近年来基于层层自组装技术的水处理用抗污染膜的研究进展，在阐释层层自组装技术应用于膜污染控制机制的基础上，重点总结了基膜的选择和处理、抗污染组装单元的种类和复合方式、组装层数、制备方法对膜抗污染性能的影响，并对未来该技术实现膜污染控制的构筑设计和发展方向，如组装过程机制挖掘、制膜工艺优化、制膜成本降低、长期稳定性提升等方面进行了展望。

活性炭吸附是含挥发性有机物（volatile organic compounds，VOCs）工业有机废气净化的有效方法。然而，在实际应用中常见吸附了VOCs的活性炭难以完全脱附，尤其是在净化含苯乙烯、丁二烯等成分的废气时甚至出现脱附后活性炭吸附容量大幅衰减的现象。本文评价近年来活性炭吸/脱附的研究进展，梳理活性炭吸附性能衰减的原因，识别活性炭孔隙堆积物种类和探讨堆积物的形成机制，以厘清影响堆积形成的关键因素。结果表明，被吸附的VOCs在活性炭循环吸/脱附过程中通过热解、偶联、聚合、热氧化反应及化学吸附等方式形成堆积物，堵塞孔道，堆积物可能是化学吸附物种、半焦/焦炭和聚合物；其中高吸附温度、低再生升温速率、高吹扫气流速、高沸点及动力学直径较大的VOCs和高微孔率的活性炭更易导致堆积形成；脱附温度、再生吹扫气含氧量、VOCs分子结构、活性炭表面官能团及无机成分对堆积的影响还未有定论。研究开发高效再生方法、活性炭定向制备与改性或是缓解堆积的技术途径。

为有效利用食用油行业产生的白土废弃物，以及解决畜禽养殖废水中的重金属及抗生素残留问题。本研究通过热解的方式将废白土转化为新型吸附剂BE500和BE700，用于水中铜离子（Cu²⁺）和四环素（TC）的去除，并考察了吸附剂投加量、反应pH、离子干扰和竞争条件下的吸附效果。结果显示，BE700更适合于Cu²⁺的吸附，而BE500对TC的去除效率更高。相比于Cu²⁺，TC吸附量对溶液pH变化的敏感度更低。动力学模型拟合结果显示，BE500和BE700对Cu²⁺和TC的吸附主要是发生了化学反应，且吸附速率主要受到液膜扩散的控制。等温吸附和热力学模型拟合结果则表明BE500和BE700与Cu²⁺和TC之间主要发生了多层吸附，且吸附是自发的吸热过程。此外，离子干扰实验显示，Cl^-和Na⁺对吸附效果的影响较小。而竞争吸附实验显示了在二元体系中BE500和BE700对Cu²⁺和TC的吸附量较一元体系显著增加，即Cu²⁺和TC之间的反应促进了Cu²⁺和TC的协同去除。表征结果显示孔隙填充、离子交换、络合反应、氢键和π-π相互作用均参与了对Cu²⁺和TC的去除机制。

以航天炉煤气化细渣（FS）为载体，对其经简单水洗后，通过超声浸渍法在其表面负载CoO制备了分散性良好的煤气化细渣负载型复合催化剂CoO@FSC，并将其用于活化过氧化单硫酸盐（PMS）高效降解含双酚A（BPA）废水。结果表明，CoO颗粒均匀分布在细渣表面，避免了金属氧化物在实际催化降解过程中的聚集，为活化PMS提供了更多的活性位点。所制备催化剂CoO@FSC可在30℃、催化剂投加量0.2g/L、PMS投加量6mmol/L、BPA浓度50mg/L的条件下，25min内实现BPA的完全降解，且降解过程可以适应从弱酸到碱性基质的广泛pH范围。通过自由基淬灭实验发现，BPA的催化降解路径中的主要活性物质为¹O₂和·O{}_{\mathrm{2}}^{-}。CoO@FSC在活化PMS降解BPA方面表现出的良好性能，证明了煤气化细渣在有机污染物去除中的应用潜力，为后续进一步实现煤气化细渣的资源化应用提供了理论依据。

针对硫酸烧渣和氰化尾渣选择性除铁过程中存在的问题，提出草酸-草酸铵除铁富集金银等有价金属的技术。计算绘制了Fe³⁺-C₂O{}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}-H₂O溶液中Fe(Ⅲ)及C₂O{}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}的形态分布图，分析了其形态分布与pH、[C₂O{}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}]_TOT/[Fe³⁺]_TOT物质的量浓度比以及液固比的关系，揭示赤铁矿浸出效果与浸出液中Fe(Ⅲ)形态分布的关系，并探讨了浸出液资源化利用工艺。结果表明：pH和[C₂O{}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}]_TOT/[Fe³⁺]_TOT物质的量浓度比是影响Fe³⁺形态分布的主要因素，而浸出液中Fe(Ⅲ)的形态分布决定赤铁矿的浸出效果与浸出时间。要缩短除铁时间，提高赤铁矿浸出效果，则[C₂O{}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}]_TOT/[Fe³⁺]_TOT物质的量浓度比要大于3，且pH宜控制在Fe(C₂O₄){}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{3}-}分配分数达到1时的最小pH附近。草酸-草酸铵除铁时间短，除铁效果好，且有利于金、银及金属硫化物的富集以及浸出液的资源化利用。研究结果以期为高效、清洁、资源化利用黄金冶炼工业和合成硫酸工业产出的大宗固废提供理论与技术支持。

开展了以质子化的正己胺（HHexam^＋)、己基乙二胺（HHexen^＋）及己基二亚乙基三胺（HHexdien^＋）为阳离子的TFSA [== (CF₃SO₂)₂N^-]型质子化离子液体（PILs），即[HHexam][TFSA]、[HHexen][TFSA]及[HHexdien][TFSA]型PILs吸收CO₂的研究。首先，选择密度泛函理论，在M06-2X/6-311G(d, p)水平下，对上述3种PILs的构型进行优化，分别得到了其较稳定构象，结果显示，PILs的阳离子中N—H和阴离子中N原子间主要形成N—H···N型较强氢键。然后，分别利用其中最稳定构象，创建并优化PILs-nCO₂构型，PILs和nCO₂分子间主要形成N—H···O型弱或中等强度氢键。主要氢键部位N—H···O中N—H键的振动频率的变化值、电子密度值及二阶微扰能的计算结果显示，[HHexam][TFSA]、[HHexen][TFSA]及[HHexdien][TFSA]分别与2、3、4分子CO₂结合时将不再形成氢键网络。采用COSMOtherm软件计算的CO₂在3种PILs中的亨利常数（kPa）大小为[HHexam][TFSA] (1.91×10⁴) > [HHexen][TFSA] (1.68×10⁴) > [HHexdien][TFSA] (1.51×10⁴)，即3种PILs对CO₂的溶解能力大小为极性头部具有3个氨基的[HHexdien][TFSA] > 2个氨基的[HHexen][TFSA] > 1个氨基的[HHexam][TFSA]。以上结果中可以看出，PILs结构中氨基数目的多少对其吸收CO₂的能力有较显著影响，即随着PILs结构中氨基数目的增多，其对CO₂的溶解能力随之增大。

近年来超润湿材料广泛应用于油水乳液分离，但对于含有细菌的复杂油水混合物同步分离的研究报道较少。为了解决这一问题，本文提出了一种一步O/W分离、利用光热转换高效除菌的综合策略。以三聚氰胺海绵（MS）为底材，采用简单的两步浸泡法将壳聚糖（CS）、CuS和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）负载于MS上，制备出了具有超亲水/水下超疏油、光热抗菌性能的MS@CS-CuS@PVP复合海绵，对材料改性前后化学结构与微观形貌进行了表征，研究了复合海绵对含菌乳液净化处理能力。结果表明，CuS纳米粒子的加入使复合海绵的水下油接触角达到了155.4°，具有水下超疏油性能。将复合海绵应用于水包油乳液的分离，分离效率均在98.56%以上，且复合海绵具有较好的化学、机械稳定性。在光照条件下复合海绵表现出良好的光热转换性能及光热稳定性，能够促进含菌乳液的净化处理，使分离通量提高22%，除菌率提高18.84%。这将为分离复杂油水混合物提供更多的启示，为工业应用中的潜在问题提供了新的解决思路。

以壳聚糖为前体材料，通过溶胶-凝胶、冷冻干燥、碳化等方法制备FeS/壳聚糖基碳气凝胶复合材料（FeS/CA-0.5）。利用SEM、FTIR、XRD及XPS等方法对FeS/CA-0.5的微观形态和结构进行了表征，考察了FeS/CA-0.5对Cr(Ⅵ)的吸附性能，探究了反应机制。结果表明：FeS/CA-0.5保留壳聚糖基碳气凝胶的结构且成功分散FeS，比表面积大，具有超顺磁性；在100mL 100mg/L的Cr(Ⅵ)溶液中投加0.05gFeS/CA-0.5，pH为2，吸附360min可达到平衡，FeS/CA-0.5对Cr(Ⅵ)的平衡吸附量可达173.84mg/g；吸附过程符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型，颗粒内扩散模型表明FeS/CA-0.5对Cr(Ⅵ)的吸附是多步骤过程，整个吸附过程是自发吸热的；FeS/CA-0.5除铬机制主要是物理吸附、化学吸附及化学还原作用。FeS/CA-0.5在处理含铬废水方面有潜在应用前景。

利用乙醇溶液对分析纯氧化钙进行消化改性，制备HCl脱氯剂。通过固定床实验，考察不同反应温度和初始HCl浓度下该脱氯剂对HCl的吸附性能，利用四种反应动力学模型对实验数据进行拟合分析。结果表明：乙醇有机物分子的覆盖和动态沉积过程，使脱氯剂CA-ET-33的表面呈现为多孔隙、大比表面积的结构，同时大大增加了2~10nm孔占比，促进了其对HCl的吸附脱除。表观反应动力学模型对实验结果的拟合效果从优到差依次为：准二级吸附动力学模型、Elovich模型、准一级动力学模型、颗粒内扩散模型。准二级动力学模型可准确描述脱氯剂对HCl的吸附机理，吸附以化学吸附为主。温度升高为化学吸附提供了足够的活化能，HCl浓度的升高增大了从气相到固相表面的传质驱动力。脱氯剂的累计吸附量随温度的升高而增大，达到平衡所消耗的时间随HCl浓度的增加而缩短。确定了一个通用的动力学方程，可用于预测钙基脱氯剂对HCl的吸附过程。

以黄磷炉渣为硅源，十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为负载剂，制备二氧化硅基复合吸附剂（SiO₂-CTAB）并研究其对废水中对硝基苯酚（PNP）的吸附性能。考察吸附过程中吸附温度、溶液pH、吸附剂投入量、PNP初始浓度和吸附时间对吸附效果的影响；探究吸附过程动力学、热力学及吸附剂再生性能并采用扫描电子显微镜、能量色散光谱仪、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱仪等手段对相关物质进行表征。结果表明：在实验研究范围内，最佳吸附条件为温度20℃、pH=6、吸附剂投入量1.5g/L。该条件下，对PNP最大吸附容量为157.2mg/g；对50mg/L的PNP模拟废水去除率可达96.95%。该吸附剂对PNP的吸附过程符合拟二级动力学模型，Langmuir吸附等温线模型能很好地描述该吸附行为。

从半导体刻蚀废气中吸附分离NF₃具有重要的工业应用价值。通过在多孔有机分子笼（cage-like organic network，CON）中引入碘离子，制得了高NF₃吸附选择性的离子型吸附剂（I-CON）。DFT理论计算表明，碘离子的引入在吸附剂孔道表面形成了离子化的电场环境，使被吸附的NF₃分子发生诱导极化，因此增强了材料对NF₃的吸附能力。单组分气体吸附测试结果表明，相较于CON，I-CON对NF₃的吸附容量从30.49mL/g提高到45.13mL/g，理想吸附溶液理论选择性从10.59~15.49提高到15.01~19.47；在穿透曲线测试中，I-CON也比CON表现出更强的NF₃动态吸附能力。以上结果证实了离子改性能够增强材料对NF₃的吸附分离性能，为分离与回收NF₃提供了技术参考。

电石生产过程中会产生大量富碱性灰、渣废弃物，具有捕集和矿化CO₂的潜力。本文以某电石炉烟气脱除的净化灰为研究对象，以去离子水为浸取剂，对比研究了矿化反应温度、CO₂体积分数、液固比对净化灰浸取液吸收CO₂中pH和矿化效率的影响，同时也对比了湿法直接矿化和间接矿化的反应差异。实验结果表明，净化灰浸取母液的初始pH处于12.7左右，25℃矿化产物为纳米级方解石。提高反应温度，能够缩短矿化反应时间，促使花瓣状方解石型碳酸钙生成，同时碳酸钙颗粒粒径也会变大。降低液固比和提高CO₂体积分数也能缩短矿化反应时间。净化灰的CO₂直接矿化效率接近60%，明显高于间接矿化效率，但矿化反应时间却远长于间接矿化方式。

为了明确NaCl含量对CO₂水合物形成与稳定性的影响，本文以硅胶为多孔介质，在初始温度和压力分别为-0.5℃、3.3MPa条件下形成水合物，1.5℃、0MPa条件下进行水合物分解实验。确定了不同浓度NaCl（0.18～0.53g/L）体系中CO₂水合物的形成和分解规律。实验结果表明：CO₂水合物诱导成核时间随NaCl浓度的增大而缩短，且当浓度大于0.48g/L时，成核时间小于纯冰粉体系，但水合物生成量与诱导成核时间随NaCl浓度变化呈相反趋势；一次加压时NaCl不利于水合物的快速形成，在二次加压过程中，仅0.28～0.38g/L NaCl对水合物形成速率具有促进作用；同时发现NaCl的加入使得CO₂水合物的稳定性增强，水合物稳定性随NaCl浓度的增大先增强后减弱，且NaCl浓度为0.38g/L时稳定性最好。

对比了吉非罗齐（GEM）在UV/H₂O₂和UV/NaClO系统中的降解，两个高级氧化系统均可以有效降解GEM，与UV/H₂O₂相比，UV/NaClO对GEM的去除速率更快。在UV/H₂O₂和UV/NaClO系统内，目标物的降解速率随着氧化剂浓度的增加而加快，由于pH会影响‧OH的氧化能力和UV/NaClO系统内自由基的组成比例，因此溶液的pH对两个系统均有显著的影响，当溶液pH从5增加到11时，GEM在UV/H₂O₂系统和UV/NaClO系统内的k_obs分别从0.2115min^-1和1.3115min^-1降低到0.1064min^-1和0.2283min^-1。Cl^-和HCO{}_{\mathrm{3}}^{-}可以稍微加快GEM在UV/NaClO系统内的降解速率，却减慢了GEM在UV/H₂O₂系统内的降解速率；HA可以通过竞争效应和滤光效应抑制GEM在两个系统内的降解，但由于HClO/ClO^-的摩尔吸光系数高于H₂O₂，HA对GEM在UV/NaClO系统内降解的抑制效应较小。‧OH和Cl‧是UV/NaClO系统内降解GEM的主要氧化物种，GEM在两个高级氧化系统内降解过程主要包括羟基化、去甲基化、H提取和C—O键断裂步骤。经济效益评估可知，UV/NaClO系统比UV/H₂O₂系统更具有成本效益。

采用多级浸提实验（MEP）探究了3种典型固化/稳定飞灰样品在不同浸沥场景（垃圾渗滤液侵入+酸雨侵蚀、碳酸化作用+酸雨侵蚀）下Pb、Zn、Cu、Cd、Cr和Ni的浸出规律。结果表明：短期浸沥时，水泥固化飞灰和螯合剂、磷酸稳定化飞灰均对不同的浸沥场景表现出不同程度的抵御能力。然而，从长期视角看，它们也难以避免因浸沥时间延长或浸沥场景改变而增加重金属浸出水平的风险，特别是在面对浸沥场景更替时。垃圾渗滤液或饱和CO₂水浸沥的早期阶段和模拟酸雨浸沥的更替都是增加重金属浸出水平的不利因素。累积浸沥时间的延长使多数重金属的浸出水平再次升高，但浸出规律变化因飞灰类型而异。Pb和Cd是两种超标频率较高的重金属。以水泥固化飞灰为例，在垃圾渗滤液侵入、碳酸化作用更替为酸雨侵蚀场景后，Pb（标准限值为0.25mg/L）和Cd（标准限值为0.15mg/L）的最大浸出浓度分别高达0.36mg/L和0.28mg/L。可见，根据飞灰的实际处置场景评估其重金属的浸出水平对于表征填埋场飞灰的实际处置风险具有重要的现实意义。