聚合离子液体（PILs）是一种特殊聚电解质，兼具聚合物和离子液体（ILs）特性。根据PILs组成和结构的变化，它可以是固体、液体或凝胶状软物质，目前已成为ILs和介孔聚合材料领域的前沿研究方向之一。本文简要回顾了ILs的特性、潜在应用及其设计和应用过程中面临的挑战，分析了PILs概念提出的必然性，综述了PILs的主要合成方法、ILs单体的种类以及PILs性质和多尺度结构的调控方法，指出未来PILs的研究方向应集中在如下几个方面：PILs的新合成路线、产品的系统表征（如相对分子质量、链段结构、微/介观结构、机械强度和机械加工性等）以及PILs的组成-结构-性质关系，为面向特定应用的PILs材料的设计提供理论指导。

随着环保要求的日益严格和清洁燃料的需求增加，低芳烃含量溶剂油亦需进一步脱芳烃。液液萃取脱芳技术因具有操作条件缓和、萃取剂可循环利用、可得到芳烃副产品等优势被广泛应用，但针对低芳烃含量的原料，萃取剂的研发是关键问题。本实验采用N,N-二甲基甲酰胺（DMF）+乙二醇复合萃取剂萃取分离低浓度芳烃溶剂油体系，从萃取剂对甲苯的选择性系数（S）和分配系数（K）两方面出发优化了脱芳萃取剂配方，确定乙二醇质量分数为15%的复合萃取剂适用于萃取分离芳烃质量分数小于15%的低芳烃原料。测定了常压、40℃时 DMF-甲苯-正庚烷和复合萃取剂-甲苯-正庚烷体系的液液相平衡数据，并用Othmer-Tobias 方程对实验数据进行关联。相平衡数据证实了复合萃取剂更适用于低芳烃原料油脱芳。将优化的复合萃取剂用于溶剂油脱芳烃，实验结果表明在萃取温度40℃、萃取时间5min、分相时间10min、单级剂油质量比0.5的操作条件下，经7级错流萃取，溶剂油的芳烃质量分数可从9.15%降至0.76%，具有一定的工业应用前景。

贫化电炉气液顶吹喷枪是一种独特的垂直下降管，其一端Y形通入气液两相，一端直接通入熔池中进行喷吹作业。本文采用多相流水模型模拟仿真的实验手段进行了定量分析，结果表明：不同于传统的垂直下降管，这种顶吹喷枪的管内流型受气液相间压差的影响，产生了一种由环状流过渡为泡状流的流型，不同流型的分布区域与压差的大小有关并且稳定存在；在支管与主管的交叉区域，对于不同的气液比存在3种气液混合相分界面，并各自产生不同的流型；浸没式顶吹气泡群形态在不同的管内流型驱动下有较大差异，表现在深度及宽度两个方面，并证明了气液比为2～5间的生产效果是最佳的。

提出了一种可改善换热效率的百叶窗式纵翅片换热管的结构模型，对其进行简化，采用Fluent软件对换热管烟气侧流动与传热过程进行数值模拟，对比了两种百叶窗纵翅片与普通纵翅片的换热效率与压降，结果发现：百叶窗式纵翅片传热效果比普通纵翅片高130%以上。模拟了6组不同流体入口速度下传热与压降的变化情况，分析了百叶窗翅片间距与倾斜角度对传热与压降的影响，结果表明：入口速度越大，进出口温差越小，压降越大；翅片间距越大，进出口温差和压降都越小；翅片倾斜角度越大，换热效果相差不大，压降越大。搭建了简易实验平台对模拟结果进行验证。

针对组合转子强化传热及阻垢装置在某石化企业冷却器中运行稳定性进行了研究。通过对装置转子的叶片磨损量以及转子的轴向长度进行测量分析得出，转子经过17个月的运转，最大径向减少量为1.1mm，占转子外径11.6%，若认为每年的磨损量相同，那么组合转子有效使用年限远远超过5年。转子轴向长度方向最大磨损量为0.315mm，占总长度的0.9%，在一定的条件下，轴向磨损基本可忽略。装置运行后转子表面存在少量污垢，但其未对装置运行的稳定性造成影响。装置运行后换热器无新增漏管的报告，故装置未对换热管造成严重的损害。由于现场安装不够规范以及挂件未能与换热管固定在一起，有部分装置的出水端挂件脱出换热管并倾倒，封头的安装也对其产生了一定的影响。针对挂件倾倒问题本文给出了解决办法。

以吉林桦甸油页岩为研究对象，通过二氯甲烷、石油醚两级萃取，对油页岩原矿、两级萃余物进行SEM扫描，对二氯甲烷萃取液、石油醚萃取液进行GC/MS检测，研究桦甸油页岩在两级溶液的溶解行为以及各级萃余物表面物理形貌。结果表明，随着萃取的加深，油页岩颗粒相对光滑的片层结构逐渐消失，颗粒粒径趋于细小，表面沟壑逐渐增多，后级萃取时液固接触面积增加。二氯甲烷和石油醚对油页岩中烷烃溶出能力较强。两级萃取物组分主要由C15～C28饱和烷烃构成。溶剂萃取法可以有效地提取油页岩中一类或相似的化合物群，对研究油页岩构成及提取高经济价值成分有重要意义。

以感冒清热颗粒中药渣为原料，在双回路循环流化床中试设备中进行热解气化实验，研究原料含水率、原料粒径以及空气当量比ER对其气化特性的影响。结果表明：①随着原料含水率的提高，炉内平均温度降低，产生的燃气中焦油含量、CO2含量明显提高；CO含量、气体产率、碳转化率显著降低；H2含量、燃气热值以及气化效率均呈现先增大后减小的趋势。②原料粒径越小，反应炉内平均温度越高，燃气中焦油含量越低，燃气热值和气体产率越高，气化效率以及碳转化率越高；H2、CH4、CO、CnHm含量增加，CO2含量减少。③随着ER的增大，可燃气体尤其是CO的浓度不断降低，CO2含量不断增加；炉内平均温度、气体产率以及碳转化率均逐渐增大；燃气热值和燃气中焦油质量浓度逐渐减小；气化效率则呈现先增大后减小的变化趋势。④当原料含水量<9%、原料粒径<4mm以及ER在0.25~0.27时，气化效率较高，具有较好气化特性。

传统水洗法和溶剂萃取法萃取油砂沥青时，存在沥青中含有沙土和残沙中含有油等缺点。为解决上述缺点，本文采用不同比例的乙酸甲酯/正庚烷复合溶剂萃取油砂沥青，研究了离子液体（1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，[Emim]BF4）对该溶剂萃取体系的萃取率和分离洁净程度的影响。采用红外光谱仪和扫描电镜对萃取后的残沙和沥青的洁净程度进行了定性分析，并结合元素分析仪和电感耦合等离子体发射光谱仪获得萃取后残沙和沥青的洁净程度的定量结果。实验结果表明：当复合溶剂体积比为2∶3时，[Emim]BF4促使沥青回收率达到最大值94.20%，比单纯复合溶剂萃取体系的最大萃取率高7.92%；通过上述测试方法的定性和定量分析，证明了[Emim]BF4能有效解决沥青夹带沙土和残沙中含油的问题。

蒲公英中内含的黄酮类物质具有较高药用价值，用双水相萃取法提取植物中有效成分是新型提取高附加值生物质的有效方法。本文考察了PEG/(NH4)2SO4双水相体系萃取分离蒲公英总黄酮时聚乙二醇相对分子质量、PEG质量分数、(NH4)2SO4质量分数、温度、pH值5个因素对分配行为的影响，并通过正交实验优化了工艺条件。结果表明最佳双水相提取工艺条件为：(NH4)2SO4质量分数18%，PEG1000质量分数23%，pH值5.34，提取温度25℃，NaCl盐的存在与否对萃取影响很小，蒲公英中总黄酮的提取率可达5.47%。因此，使用双水相法提取蒲公英总黄酮是该类提取技术中一种更加绿色环保和高效的方法。

利用化学链制氧（chemical looping air separation，CLAS）取代传统空气分离制氧技术，提出了基于化学链制氧的煤气化集成系统。以Mn2O3/Mn3O4为氧载体，依据Gibbs自由能最小化原理，利用Aspen Plus对该集成系统进行模拟研究。结果表明，当还原温度高于840℃时，还原程度和粗煤气温度不随还原温度增加而发生明显变化，H2、CO和CH4流量及含量变化趋势较平缓，冷煤气效率为80%左右；随CO2循环比增大，水蒸气用量逐渐减少，粗煤气中H2流量和含量降低，CO流量和含量升高，CH4流量和含量基本不变，冷煤气效率升高，粗煤气温度降低。气化压力变化对粗煤气中H2、CO和CH4流量和含量无明显影响，气化压力升高会降低冷煤气效率，提高粗煤气温度。

氢气作为一种高效、清洁的能量载体，被视为21世纪最具发展潜力的能源。氢的储存是氢能规模化应用的关键，相比于物理储氢，化学储氢更加高效安全。常用的化学储氢方式主要有金属氢化物、配位氢化物、有机液体氢化物等。本文综述了上述3种主要储氢方式的研究进展并指出存在的问题。金属氢化物中，如新近发现的多相R-Mg-Ni系储氢合金储氢量较高，价格低廉，但其仍存在过于稳定、加/脱氢动力学性能差等问题；配位氢化物含有丰富的轻金属元素，储氢密度较高，但存在可逆循环性能差的问题，限制了其应用；液体有机物储氢量高，还可以同汽油一样在常温常压下运输，且环己烷、苯等液体有机储氢介质均为工业上可以大规模生产的化学品，如果能开发出高稳定性、高转化率和高选择性的脱氢催化剂，将大幅度推动氢能规模化应用。

空气自呼吸质子交换膜燃料电池具有系统体积小、能量密度高、能量转化效率高和清洁无污染、无需复杂的空气供给及增湿系统等优点，是极具商业前景的新一代中小功率便携式电源，其相关研究为燃料电池领域的热点研究课题。本文综述了近年来此类电池在结构、机理、组成元件、性能等方面的研究进展，认为改善阴极催化层孔隙率和疏水性等能显著加快氧气传输和水移除，提高氧气活化能力；气体扩散层的组成、结构和厚度亦影响其气体透过性和水移除效果；合适的结构设计和材料选取能调节池体温度，强化空气对流；膜电极免增湿技术的应用可以维持电池在低湿度下较高质子传导率和系统稳定性，这是空气自呼吸质子交换膜燃料电池实现商业化的重要研究方向。

将大量粒径小于3mm的废弃兰炭粉末制气化型煤既可以降低气化型煤的成本，也充分利用了资源。本文采用常温加压成型工艺，重点研究了不同黏结剂对型煤性能的影响，并考察了添加阻熔剂后兰炭灰渣熔点的变化情况。结果表明，在相同添加量下，有机黏结剂制备的型煤落下强度大，但热稳定性差；而以无机黏结剂制备的型煤落下强度小，影响型煤热值，但热稳定性好。黏土1（wAl2O3>60%）既有黏结性能，又能很好地提高煤灰熔融特性。将腐殖酸钠、淀粉、黏土1复合黏结剂可以使兰炭型煤落下强度和灰熔点满足气化型煤的要求。

为改善胶体电解质的物理性质，提高电化学性能，制备了不同聚乙烯醇（PVA）含量的胶体电解质，黏度、强度和胶凝时间测试结果表明，黏度随PVA含量的提高而增加，在含量0.0050%之后增加显著；加入0.0025%和0.0050% PVA，凝胶强度增大，胶凝时间延长，凝胶性能得到改善，但继续提高PVA含量对改善电解质的物理性质不利。循环伏安和交流阻抗测试结果表明，加入0.0050% PVA可提高电极的反应电流和电量，有利于提高活性物质的利用率、析氧过电位，抑制自放电，降低电解质的阻抗、电化学反应的电荷转移电阻和电容。

油砂的开采和提炼是解决当前能源紧缺的重要途径。采用X射线衍射技术（XRD）和热重分析仪（TGA）分别对油砂酸洗前后样品的矿物质组分及其热解特性进行了研究，结果表明：油砂内在矿物质主要为方解石、石英、黄铁矿和黏土矿物等。经HCl/HF酸洗后，能够脱除油砂大部分内在矿物质组分；油砂热解过程可分为两个阶段，即脱水阶段和热裂解阶段；采用Coast-Redfern积分法求解出了油砂热解过程主要阶段的动力学参数活化能和指前因子，发现酸洗后油砂样品的活化能有着不同程度的增加。研究结果为油砂的工业化提供了一定的理论基础。

中粮(安徽)15万吨/年粮食燃料乙醇的非粮原料技术改造取得了预期效果。本文在概述非粮原料改造基础上，采用能量投入/产出分析方法，对以木薯和玉米为原料的燃料乙醇生产过程的能量效率进行了分析，对原料变化产生的影响进行评价，最后展望今后采用非粮路线发展生物质液体燃料的前景。结果表明，生产环节改造对能量效率变化具有重要影响。玉米乙醇的净能量值为1.77MJ/L，木薯乙醇为7.82MJ/L，以木薯为原料的燃料乙醇具有较高的能量效率。但综合考虑能量效率、碳排放及土地利用等因素，继续拓展生物质原料应以农林废弃物为主，木薯原料的使用规模不宜轻易扩大。

综述了碱处理制备介孔-微孔沸石分子筛的影响因素，包括碱处理条件、沸石分子筛硅铝比和模板剂对碱处理脱硅形成介孔的影响。评述了碱处理所制备介孔-微孔沸石分子筛在应用方面所取得的进展，重点介绍了它们在烷基化、异构化、裂化和醇烃化等催化反应中的应用。通过碱处理引入介孔可极大地缩短分子在沸石微孔道中的扩散距离，从而增强表观催化反应活性及提高催化剂的稳定性。提出了今后研究的重点为：阐明碱处理引入介孔的形成机理和碱处理对分子筛骨架结构、酸性的影响，拓展碱处理制备介孔-微孔沸石分子筛的应用 范围。

沸石分子筛催化甲苯叔丁醇烷基化反应合成对叔丁基甲苯是一条新的工艺路线，由于其原料价格低廉、对叔丁基甲苯选择性高、产物易分离等特点，因而受到国内外学者的极大关注。本文综述了甲苯叔丁基化反应的机理、沸石分子筛催化剂及其改性方面的最新研究进展。重点阐述了杂多酸改性、金属氧化物改性、金属离子改性以及碱改性对沸石分子筛催化甲苯叔丁基化反应性能的影响。指出在保持分子筛高选择性、高活性的基础上，提高分子筛催化剂稳定性及寿命，使其具备工业应用价值，是未来甲苯叔丁基化技术的研究重点。

采用沉积沉淀法制备了MOx/Al2O3（M=Ni、Mg、Co、Ce）催化剂，研究了不同助剂对催化剂反应性能的影响，应用X射线衍射（XRD）考察了氟化预处理前后MOx/Al2O3催化剂中Al物种的转变，并应用于HFC-134a（1,1,1,2-四氟乙烷）裂解制备三氟乙烯（TrFE）反应。结果表明，Ni、Co、Ce添加能有效提高AlF3催化剂的HFC-134a裂解性能，而Mg对AlF3催化性能起抑制作用。其中，NiFx/AlF3催化剂催化性能最高，当反应温度为400℃时，HFC-134a的转化率最高可达21.4%，三氟乙烯的选择性在99.7%以上，且反应较为稳定。

采用沉淀-沉积法研制Co-Ni-Zn-Fe/HZSM-5催化剂，用于异丁醇胺化反应合成异丁胺。通过对该反应过程不同载体、活性组分不同配比的研究，确立了该催化体系中最适宜的活性金属组成为22.5%Co、12.8%Ni、3.0%Zn、1.5%Fe。并在压力1.2Mpa、氨醇摩尔比8∶1、温度185℃、醇液体空速0.6～0.8h?1最佳反应条件下，异丁醇的单程转化率达到98.5%，在有效抑制三异丁胺等副产物合成的同时，使一异丁胺和二异丁胺的总选择性达到99.8%，大大提高了合成反应的效能，为异丁胺的高效生产提供了新的方法，具有较好的工业应用价值。

醇的催化胺化是胺类化合物制备的重要发展方向。本文研究了改性HZSM-5催化氨化异丙醇胺制备1,2-丙二胺反应，通过Zn、P对HZSM-5的改性，提高了目标产物选择性，研究了工艺参数对反应的影响，较优的反应条件为：温度320℃，压力3.0MPa，氨∶异丙醇胺=65∶1（摩尔比），气体空速4300h?1。在优选条件下，异丙醇胺转化率为68.2%，1,2-丙二胺选择性为61.5%，2,6-二甲基哌嗪选择性为7.1%，2,5-二甲基哌嗪选择性为10.2%。

采用溶胶-凝胶法制备了用于甲醇气相脱水制二甲醚的新型催化剂全氟磺酸树脂/二氧化硅，应用X射线衍射、红外光谱、热重-差示扫描量热、低温氮物理吸附和氨程序升温脱附法对所得催化剂进行了表征。考察了反应温度、甲醇液空速、全氟磺酸树脂含量对甲醇气相催化脱水制二甲醚反应性能和催化剂稳定性的影响。结果表明，催化剂比表面积达820m2/g，在全氟磺酸树脂负载量10.0%、甲醇液空速1h?1、反应温度184℃时，甲醇转化率92.0%，二甲醚选择性99.9%，经350h实验测试，活性和稳定性没有明显变化。

木塑复合材料通常由木粉和热塑性树脂复合而成。木粉自身由纤维素、半纤维素、木质素以及抽提物等多种成分组成，各组分对复合材料的各项性能产生不同的影响。本文对该领域的相关研究进展进行了概述，主要包括：纤维素能提高木塑复合材料的力学性能、吸水性和导电性，不利于耐候性及热稳定性；半纤维素对复合材料性能存在负面影响；木质素能降低复合材料的吸水性，提高热稳定性和生物耐候性，不利于耐光老化性；脱除抽提物能够提高复合材料的吸水性、力学性能、热稳定性和耐光老化性，不利于耐腐性。今后的研究可致力于将木粉中的组分进行分离或部分脱除，深入研究木粉各组分对复合材料的影响及其机理，为制备更高性能的木塑复合材料提供理论基础。

对碳纳米管进行表面改性可提高碳纳米管的表面活性、分散能力和与基体材料之间的相容性，从而提高其在复合材料中的增强效果。本文介绍了碳纳米管表面改性的方法，分为物理法和化学法，物理法主要有高能机械研磨法、高能球磨法和超声振动法；化学法主要有酸处理法、偶联剂法、化学镀法、高能射线辐照法和原子转移自由基聚合法。在实际应用中常将几种改性方法联合使用，使得到的改性产物性能更稳定，性质更多样化。同时，介绍了改性后的碳纳米管在各种复合材料中的应用现状。并指出了对碳纳米管进行改性的两个重点：一是尽量保持碳纳米管的本身结构完整性；二是提高碳纳米管在基体中的分散性。

具有特殊形貌的介孔氧化硅不仅具有比表面积高、孔径均一可调、形貌多样可控等优点，而且其特殊的介孔结构赋予了材料特殊的用途；不仅是制备高性能催化剂和药物分子的理想载体，而且在吸附分离、金属防腐以及光电磁领域有良好的应用前景。本文介绍了近年来特殊形貌介孔氧化硅材料的合成研究，这些材料包括纳米花状介孔氧化硅、新型球状介孔氧化硅、带状介孔氧化硅、立方体介孔氧化硅等，以及这些特殊结构的介孔氧化硅材料作为载体或前体在催化及药物控释等领域特殊应用的研究进展。指出特殊形貌的介孔氧化硅在电池和能源等方向的研究应用将是今后的研究热点。

N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）类水凝胶是典型的温敏水凝胶，通常含有亲水性酰胺基和疏水性异丙基，具有随温度变化而发生可逆溶胀/收缩的特殊性质，作为一种新型的智能材料得到广泛的应用。本文主要论述了NIPAM类疏水改性温敏水凝胶的合成，在骨架中引入疏水单体可以改善其疏水特性，同时提高其温度敏感性，使其在药物释放、物质分离及生物医用材料等领域具有独特的应用价值。目前对疏水改性温敏水凝胶的理论研究尚浅，仍需拓展其在实际方面的应用，今后可考虑改善疏水单体的官能团结构提高疏水性能，合成更具温度响应性和环境友好性的智能温敏水凝胶，拓展其在催化、水处理、生物化工等领域的广泛应用。

在有机硅氧烷的溶胶-凝胶过程中，常常形成超分子自组装结构，这种自组装行为对前体水解/缩合反应过程具有非常重要的影响。本文从有机硅氧烷分子自身结构影响和外源分子的诱导作用两个方面出发，综述了近年来有关溶胶-凝胶过程中有机硅氧烷自组装行为研究方面的特色工作。分析了该领域未来发展的主要方向，指出设计合成含有独特官能团的有机硅氧烷为前体，引入外源分子，基于外源分子与前体分子之间的相互作用构筑有机硅氧烷超分子体系，利用水解/缩合过程与自组装体系之间的协同作用制备具有长程有序的硅基复合材料，将是该领域未来研究的重点。

石墨是重要的战略资源和我国的优势资源，其资源产量和储量均居世界第一；高纯石墨具有优异的性能，其制品在许多领域得到了广泛应用。石墨提纯是石墨制品应用的前提和基础，其纯度直接影响石墨制品的性能和应用。本文简要介绍了世界与我国石墨的资源特性和生产消费，论述了石墨提纯的主要方法，着重从浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法、高温法等5个方面详细介绍了石墨提纯工艺的技术现状，通过各方法的优缺点对比，展望了石墨提纯技术的发展方向，指出提纯技术将随着保护大鳞片的综合磨浮技术、少氟与无氟提纯的酸碱替代技术和实现优越性价比的高温提纯技术方向发展。

采用热致相分离（TIPS）法制备p(VDF-HFP)/[BMIM]PF6凝胶膜，对该膜的内部结构及机械性能进行表征，探讨了[BMIM]PF6添加量对凝胶膜的CO2/N2渗透性能影响。结果表明：随着[BMIM]PF6添加量的增加，p(VDF-HFP)/[BMIM]PF6体系的凝胶温度逐渐降低，凝胶膜的聚合物骨架结构由致密变成疏松的球晶结构；同时[BMIM]PF6的添加降低了凝胶膜的结晶度，改善了p(VDF-HFP)链段的柔韧性，因而膜的CO2和N2渗透系数显著增加，CO2/N2渗透选择性则先升高后降低；凝胶膜受扩散过程控制，当[BMIM]PF6添加量（质量分数）由0增加到60%时，凝胶膜的CO2渗透性系数从0.2 Barrer增加到94.3 Barrer。

倾斜微结构疏水表面液滴的滞后特性包括接触角滞后和滚动角。目前，具有较高精度的微结构疏水表面滚动角模型是以理想液滴形状为计算基础，忽略了重力、接触角滞后以及能垒引起的变形。本文以聚二甲基硅氧烷（PDMS）为基底，制备了方柱状微结构疏水表面，考虑疏水表面微观结构以及液滴大小两方面的因素，研究了倾斜微结构疏水表面液滴的滞后特性。从力和能量的角度对其影响机理进行了分析，通过滚动角理论值与实际值的比较发现，微方柱间距较大时，接触角滞后和能垒对滚动角影响显著，证实了该分析的合理性，为研究更加精确的滚动角模型奠定了理论基础。

通过研究[C4mim]Br、[C7mim]Br、[C8mim]Br、[BPy]Br共4种离子液体对白炭黑、膨润土、高岭土、硅藻土、珍珠岩（深、浅色）共6种不同无机材料进行改性，并对改性前后的无机材料进行了FT-IR、TG和氮气吸附-脱附比表面积分析。应用改性后的无机材料与橡胶混炼制胶，测定其导热系数。结果表明，无机材料经离子液体改性后均比未改性的导热系数有所提高，其中，[C4mim]Br改性无机材料的导热系数提高幅度最大，[C4mim]Br改性的高岭土的导热系数高达0.389W/(m?K)，与改性前的导热系数相比提高了89.76%。

采用溶胶凝胶法及雾化技术制备了二氧化硅气凝胶微球，同时制备了二氧化硅气凝胶隔热涂料。利用扫描电镜（SEM）对涂料的微结构进行观测，采用激光粒度检测仪对二氧化硅气凝胶微球的尺寸进行检测，采用Hot Disk热导率仪测量了二氧化硅气凝胶隔热涂料的热导率。结果显示：根据SEM 图像，气凝胶微球在涂料中形成明显团聚，且在气凝胶体积分数较高时，涂料中气孔增多。此外，小粒径气凝胶微球更容易形成团聚。由于气凝胶微球热阻极大，气凝胶隔热涂料的热导率随气凝胶微球含量的增加而下降。气凝胶微球的团聚相比均匀分散不利于热导率的降低，而孔隙的增多则有利于涂料热导率下降，因为空气的热阻高。小粒径微球的界面热阻比大粒径微球更大，导致小粒径微球制备的隔热涂料热导率低，混合粒径使气凝胶微球堆积密度增大，有利于降低涂料的热导率。

以双三羟甲基丙烷为原料合成一种新型含磷阻燃剂，该阻燃剂分子量较大，具有稳定的环状结构，热稳定性高于常用阻燃剂，阻燃效果好。探讨了原料配比、反应温度、反应时间对产率的影响，考察了目标产物的热稳定性能及其对不同织物的阻燃效果，用傅里叶变换红外光谱仪表征了中间体及目标产物的结构。结果表明，当原料配比为1∶3时，磷化温度为50℃，磷化时间5h，胺化温度为75℃时，反应效果较好，收率可达90%以上。目标产物对于锦纶的阻燃效果比较明显，对涤纶、棉有一定的阻燃效果，对于混纺、腈纶阻燃效果不明显。

利用微流控技术，以锂藻土作为交联剂，成功制备得到温度响应型聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）与锂藻土的纳米复合凝胶微球，并利用一种简单的微步进单轴压缩装置，分别在25℃和37℃下对具有不同锂藻土含量的PNIPAM/锂藻土纳米复合凝胶微球的弹性力学性能进行系统研究。该微步进单轴压缩装置主要包括三个部分：一个程控进样器用以实现对凝胶微球的微步进压缩，一套配有高分辨率数码相机的侧视光学系统用以记录凝胶微球受压时发生的形变，一台精密电子天平作为力传感器用来记录凝胶微球在特定形变下所受的外力。研究结果表明，纳米复合凝胶微球在25℃和37℃下的形变量H与所受压力F的实验数据与Hertz弹性接触理论方程呈现良好的拟合关系，证明了PNIPAM/锂藻土纳米复合凝胶微球在25℃和37℃下均具有弹性形变行为。同时，随着锂藻土含量的增加，PNIPAM/锂藻土纳米复合凝胶微球的温敏性降低，但其杨氏模量增大。具有相同锂藻土含量的纳米复合凝胶微球，由于温度升高凝胶体积收缩、凝胶结构变得致密，因此在37℃下的杨氏模量大于其在25℃下的杨氏模量。研究结果可为PNIPAM/锂藻土纳米复合凝胶微球的设计与实际应用提供指导。

脂肪酶是一种应用节广泛的重要生物催化剂，提高脂肪酶在非天然环境中的催化性能逐步成为了一个研究热点。研究表明，某些电解质的加入可显著提高提脂肪酶在有机溶剂体系中的酶活和选择性。然而有关研究主要考察单一电解质的作用，且涉及的电解质种类较少，更为系统的研究未见报道。本文以洋葱假单胞菌脂肪酶（Pseudomonas cepacia lipase，即PcL）催化手性菊酯农药前体4-甲基庚-4-烯基-1-炔基-3-醇（炔戊醇）在甲苯中选择性转酯化为模型，系统考察了卤化物、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐等8类35种电解质单独以及多种电解质协同对PcL催化性能的影响。结果表明，NaF-Na2HPO4/NaH2PO4的二元电解质体系具有远高于任意单一电解质组分的性能，该体系使PcL活力提高23倍。进一步研究表明，这一电解质体系对PcL催化不同对映体转酯化的活力提高程度不同，从而将其对映体选择率（E值）由11提高到21。

通过芳香醛与4-乙酰基吡啶在酸碱条件下催化缩合，合成了4个单羰基姜黄素类似物A1～A4，并研究了其对酪氨酸酶的抑制活性。结果表明，3-(4-羟基-3,5-二甲氧基苯基)-1-(4-吡啶基)-2-烯-1-酮对酪氨酸酶具有强抑制活性，半数抑制浓度（IC50）为45.1μmol/L，是姜黄素（IC50= 97.1μmol/L）的抑制活性的2.2倍。抑制动力学研究表明，3-(4-羟基-3,5-二甲氧基苯基)-1-(4-吡啶基)-2-烯-1-酮对酪氨酸酶的抑制作用类型属于竞争性抑制。

从简单的原料2,3,4-三甲氧基苯甲醛出发，经选择性地去甲基化、Knoevenagel缩合关环、硝基还原及酰化等反应，设计合成了3个未见文献报道的3位酰氨基取代的苯并-?-吡喃酮类生物活性物质。其结构经1H NMR、13C NMR、IR分析确证。同时对合成过程中最关键的Knoevenagel缩合反应条件进行了研究，降低了反应溶剂的毒性并通过正交实验优化了合成工艺，确定较佳工艺条件为：以甲苯与环己烷（V甲苯∶V环己烷=7∶3）为溶剂，哌啶为催化剂，n(2-羟基-3,4-二甲氧基苯甲醛)∶n(硝基乙酸甲酯)∶n(催化剂)=1∶1.2∶0.20，反应温度98℃±2℃，反应时间6 h，平均收率87.2%，高于文献值。目标化合物是一种新的苯并-?? -吡喃酮类物质，具有潜在的抗癌活性，有望成为新的抗癌药物。

以2,6-二氨基甲苯为原料，酰化反应得到2,6-二乙酰氨基甲苯，混酸硝化，水解得到2,6-二氨基-3-硝基甲苯（DANT）目标产品。纯度97.6%、总收率达62%以上。考察了溶剂用量、反应时间，反应温度等因素的影响，优化选择了各反应的较佳工艺参数。酰化反应中，乙酸酐与乙酸的体积比为 1∶2，温度80℃，反应时间2h；硝化反应中，浓硝酸与2,6-二乙酰氨基甲苯的摩尔比1.38∶1，温度为10℃。105℃回流，酸性水解，得产品。产品经13C-NMR、MS 进行了结构表征。

在塔里木油田原油开采过程中，地层产出液矿化度很高，很多油井带有大量的硫化氢、二氧化碳、氯离子、游离氧等侵蚀性物质，对井口设备、井下采油套管以及油气集输系统会造成严重腐蚀，甚至引发严重事故。为了缓解油田设备因硫化氢腐蚀引起的问题，本文通过有机合成方法制备了EDTA铁铵、NTS，并与三乙胺、DMF复配形成脱硫剂，通过碘量法测定脱硫率，探究了脱硫剂在油田模拟水中最佳脱硫浓度。实验得出制备NTS的最佳条件：氯乙酸、氯化铵配料摩尔比为3∶1.02、反应温度为70℃、反应时间2h，pH值控制在1.0左右。脱硫实验中得到，脱硫剂在模拟水中的比例为10%时，脱硫效果最好，最高脱硫率达98.01%。合成制备的复合型绿色脱硫剂脱硫效果较好，将有望应用于输油管道脱硫，解决由于硫化氢造成的管路腐蚀问题。

回顾了我国含镉土壤的场地修复。综述了利用生物钝化技术修复镉污染土壤的研究现状，重点探讨了微生物的代谢产物与镉产生硫化物或磷酸盐沉淀的微生物沉淀作用、微生物的细胞壁和其分泌的胞外聚合物直接吸附镉的微生物吸附作用以及镉离子透过微生物的细胞膜而被固定在细胞内的微生物摄取作用等生物钝化机理，并对有机钝化过程和无机钝化过程进行了介绍和评价。分析了镉在土壤中的离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态等赋存形态以及土壤中pH值、氧化还原电位、有机质、共存重金属和微生物等因素对镉的生物可利用度的影响。最后阐述了生物钝化技术的优点以及该技术不能将重金属从土壤中永久去除的问题，指出生物钝化技术与其他修复方法相结合是其未来的发展方向。

厌氧氨氧化菌（Anammox）生长缓慢，生长率低，倍增时间长，导致其富集慢、反应器启动耗时长，成为厌氧氨氧化工程化应用的限制性因素。因此，明确厌氧氨氧化反应器的启动过程与特性将为实现其快速启动提供理论参考。本文系统阐述了厌氧氨氧化反应器启动过程的影响因素，包括：反应器类型对厌氧氨氧化启动过程的影响，归纳了常见厌氧氨氧化反应器上流式厌氧污泥床反应器（UASB）、序批式反应器（SBR）、流化床反应器、膜生物反应器（MBR）等的优缺点及适用性；总结了不同填料、接种污泥、启动负荷和温度的控制造成启动特性的差异，认为添加多孔性填料（无纺布、海绵、生物质炭等）、接种颗粒污泥、控制进水NO2?-N的浓度（＜100mg/L）、梯度式低温驯化等手段可促进厌氧氨氧化快速启动。同时，本文阐述了厌氧氨氧化启动过程中底物消耗阶段、化学计量比、微生物富集比例以及优势微生物种群差异规律的最新研究进展，阐明了厌氧氨氧化快速启动的生化反应过程。最后，本文认为在Anammox菌的微观生长模型、功能基因改性及适宜性生长环境因子等方面仍有待进一步研究。

燃煤电厂是大气汞排放的重要源头，但是我国目前尚无完善的烟气汞控制方案。本文简要综述了国内外烟气脱汞技术研究现状，统计了国内污控设备（包括脱硝设备、除尘设备和脱硫设备）的装机容量。指出污控设备对烟气汞具有一定的协同脱除作用，但是受到我国煤质及运行条件等因素的制约，效果并不理想。本文结合国内某燃煤电厂的实测情况，提出了以下强化措施：①通过添加溴盐溶液，提高选择性催化还原（SCR）对烟气汞的氧化效率；②通过粉末活性炭与溴盐联合使用，强化静电除尘器（ESP）对烟气汞的协同脱除效率，脱汞效率可达90%以上；③通过精确控制脱硫浆液的pH值以及定期外排脱硫浆液，以降低其中汞的再释放率，维持湿法脱硫工艺（WFGD）稳定的烟气汞协同脱除效率；④通过优化和调整锅炉运行条件，提高现有污控设备体系的协同脱汞能力。

回顾了国内外氯醇法环氧丙烷皂化废水处理工艺现状和问题，介绍了一个拥有完全自主知识产权的氯醇法环氧丙烷皂化废水治理和资源化利用方法，阐述了其中若干关键问题以及应用基础研究，从应用和工程化的角度对该法的可行性进行了讨论。研究结果表明，将皂化废水中的氯化钙转化为较高价值超细粉体碳酸钙，同时回收利用废水，建立一个完整的氯醇法环氧丙烷生产循环体系，形成经济高效的绿色工艺是可能的。皂化废水污染不仅能够得到治理，而且将得到充分利用。一个配套60kt/a氯醇法环氧丙烷生产能力的皂化废水治理和资源化利用装置，每年可得到100kt高附加值的超细粉体碳酸钙，回收120kt工业盐、工艺用水2.5×106m3，减少废水排放2.5×106m3，实现利税6000万元。

以微污染水为处理对象，考察了新型催化膜的过滤性能及抗污染行为。实验过程中采用溶胶凝胶法制备纳米TiO2粉体，将不同焙烧温度的纳米TiO2颗粒加入铸膜液中，利用相转换法制备催化膜。采用X射线衍射（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）对膜进行表征，对膜的纯水通量、孔隙率、接触角、膜的催化性能及分离特性进行了系统地测定。实验结果表明，金红石型TiO2催化膜对腐殖酸（humic acid，HA）及总有机碳（total organic carbon，TOC）的去除效率分别为70%及65%以上，说明金红石型TiO2催化膜具有较高的污染物去除及抗污染特性。实验结果证实新型多功能膜对于水处理的实际应用具有较大的发展潜力。

针对液态排渣方法排出的煤渣长期得不到有效利用的现状，以水煤浆气化炉锁斗排出的煤渣为研究对象，通过水介质洗选将其分离为未燃炭粒和硅酸盐玻璃渣体，分别采用元素分析仪、量热仪、电感耦合等离子发射光谱仪和X射线衍射仪对上述固体进行分析，考察了SiO2提取方法及颗粒粒径、浸取液浓度、反应液固比、反应温度和反应时间等实验条件对硅酸盐玻璃渣体中Fe、SiO2浸取率的影响。结果表明，所得炭粒中C元素含量大于63%，干基低位发热量超过21MJ/kg。硅酸盐玻璃渣体晶相结构为无定形，Si、Al、Ca和Fe氧化物含量之和占到总量的93.47%，加入酸可破坏原料的化学结构。用盐酸和氢氧化钠溶液浸取硅酸盐玻璃渣体，可浸出90%以上的Fe和93%以上的SiO2，固体废弃物减排近92%。

研究了单种溶剂、混合溶剂对3,4-苯并芘的溶解选择性及煤沥青溶解量。并以顺丁烯二酸酐为改性剂、硫酸为催化剂，考察了溶剂效应对降低煤沥青中3,4-苯并芘的影响。研究表明，环己烷、甲苯，环己烷、乙酸丁酯组成的混合溶剂具有较好的3,4-苯并芘溶解选择性和合适的煤沥青溶解量。当环己烷∶甲苯=2∶1（体积比）和环己烷∶乙酸丁酯=2∶1（体积比）为反应溶剂时，能够高效地脱除煤沥青中3,4-苯并芘，煤沥青中3,4-苯并芘降低率分别达到88.26%和90.83%。其原因认为是此类溶剂能使包裹在沥青颗粒内部的3,4-苯并芘释放出来，且3,4-苯并芘与改性剂能够形成均相反应体系，大部分不具有致癌性的高相对分子质量环芳烃与改性剂之间形成两相体系，从而提高了改性剂与3,4-苯并芘的有效反应。

根据国家第五阶段车用汽油标准对汽油硫含量的要求，提出了满足该标准的汽油添加剂甲基叔丁基醚（MTBE）中硫含量的控制指标。分析了MTBE中硫化物的组成、来源及富集效应产生的原因，提出了富集系数的准确的计算方法。计算结果表明，当原料液化气中异丁烯质量分数为15%～30%时，富集系数最高可达4.44。在比较其他引起MTBE中硫含量升高因素的基础上，认为富集效应是导致其含硫量较原料液化气大幅升高以致超标的重要原因。同时研究了液化石油气精脱硫及MTBE蒸馏脱硫两种深度脱硫工艺，通过全面对比分析，认为MTBE双塔脱硫工艺在设备投资、能耗、吸附剂使用等方面均具有优势，并且可以将MTBE中的硫含量稳定地控制在3mg/kg以下。低于10mg/kg的控制指标要求，更适合于国家第五阶段车用汽油标准的添加剂的生产。

用大庆尼罗混合减三线脱蜡油为原料，先后进行了工业装置理论塔板数标定、多级静态及中试规模的糠醛溶剂精制实验研究。结果表明，工业装置理论塔板数为2～3块。剂油体积比为6∶1的假二段实验与剂油体积比为3.2∶1的假四段实验精制油酸值均小于0.03mgKOH/g，收率分别为64.53%与75.33%。具有4块理论板数的中试装置在剂油体积比为2.81∶1条件下得到的精制油酸值为0.0246mgKOH/g，收率为78.01%。精制油产品质量能够满足HVI400SN润滑油基础油的质量要求。

MDEA法脱碳是一种多胺法吸收工艺，虽然脱碳效果不错，但由于是化学反应吸收过程，脱碳后溶剂再生需要的能耗较高。为了达到节能的效果，本文指出河北新化股份有限公司将合成氨生产中的脱碳工艺由多胺法脱碳改造为碳酸丙烯酯脱碳，同时按照碳酸丙烯酯脱碳工艺的特点，对脱碳设备也进行了技术改造。采用高通量DJ-2型塔板代换了填料，实现了吸收设备与吸收工艺的最佳匹配，并提出了塔板在漏液区域操作脱碳效果更好的新工艺。改造后，可以实现了每吨氨节约蒸汽1363kg，年节能经济价值可达2040万元。