工业生产以及日常生活中都会产生大量含油废水，因此含油废水的分离，特别是乳化油水的分离面临全球性的挑战。膜分离技术具有分离效率高且操作简单的优点，在处理乳化油水方面具有极大的应用潜力。本文介绍了国内外研究者在制备具有高渗透性、高选择性以及抗污染性油水分离功能膜方面的研究进展，包括传统的膜材料如聚合物膜、陶瓷膜，以及基于纳米材料制备得到新型功能膜。为了评估膜性能，讨论了不同类型膜的分离通量、分离效率、抗污染性以及运行稳定性。最后总结和展望了油水分离功能膜制备技术的未来发展趋势。

当前世界能源形势日趋紧张，太阳能作为重要的可再生能源之一，其开发利用和能效提升对于国民经济和能源安全尤为重要，而太阳能光伏板的温度提升是影响能效和使用寿命的重要因素。本文对近年来风冷和水冷等传统平板光伏冷却的研究进展进行了总结和分类，同时对蒸发冷却、热电冷却、辐射冷却、相变材料冷却等新型平板光伏散热方式进行了梳理和分析。此外，文中引入了传热热阻的概念，通过计算以上6种冷却散热技术具体应用的热阻或光伏板与环境温度之间的温差，从热阻的角度重点分析了采用上述6种冷却方式对光伏板产生的冷却效果，同时从能效提升及运行温度等方面对比分析了不同冷却方式的优点和不足，以期为太阳能光伏电池冷却散热技术的进一步研究与优化提供相关参考和借鉴。

近年来食品检测作为食品安全的重要保障而备受关注，特别是简便、灵敏、准确的食品检测手段和方法已成为研究热点。本文简述了食品分析的基本内容和检测方法，在阐述基于模拟酶纳米材料和纳米粒子的两类比色分析传感器构建原理的基础上，介绍了两类纳米材料比色分析传感器在食品添加剂和生物毒素、化学毒素等食品污染物检测中的应用，特别对金属离子、农/兽药残留和非法添加物等化学毒素的检测进行了回顾，最后对基于纳米材料比色分析传感器的发展趋势进行了展望。纳米比色分析传感器可通过溶液颜色变化直观地检测食品中的各类物质，具有灵敏度高、响应快速和易微型化等优点，未来该类传感器应加强与生物复合材料的结合，在实现检测快速化、精准化的同时提高传感器的稳定性。

锂同位素（⁶Li和⁷Li）是核能源开发所需要的重要原料，在能源、环境和国防安全等领域具有重要应用价值。本文从已报道的化学交换分离锂同位素方法中，对锂汞齐法、溶剂萃取法、离子色层交换法和膜法进行了系统的总结、归类和评述，详细分析了各种化学交换法的分离机理和特点。结果表明，化学交换法分离锂同位素的分离效应与体系中络合剂与锂离子键合作用相关，锂汞齐法会因环境问题将被其他无汞分离体系取代。此外，溶剂萃取法、离子色层交换法和膜法都具有较大的分离效应，均是非常有前景的锂同位素分离方法。最后，对锂同位素分离研究领域的未来方向提出了一些建议，如新型螯合剂设计合成，不同分离工艺的联用和不同实验条件下分离机理中尚待解决的理论问题。

选用具有高共轭脂肪酸含量的桐油与马来酸二异辛酯作为二烯体与亲二烯体，研究了合成C22-三元酸一甲二辛酯增塑剂的工艺并探讨了酮油甲酯与马来酸二异辛酯D-A反应转化率的计算问题。通过对比分析得率、凝胶色谱、紫外3种测试方法，结果表明得率、凝胶色谱、紫外都可作为检测手段评估D-A反应的进行程度。其中得率误差较大，凝胶色谱计算转化率较为准确，紫外可利用270nm处的吸收判断反应程度，可是计算结果偏大，但可利用各波段吸收特征有效判断反应类型；综合分析凝胶色谱与紫外的结果得出桐油甲酯与马来酸二异辛酯的D-A反应最佳合成条件为桐油甲酯与马来酸二异辛酯在摩尔比为1：1时，在220℃下反应5h，转化率为97.4%。

储气室是先进绝热压缩空气储能系统（AA-CAES）中主要的储气装置，其特性对储气室内空气的温度和压力变化有重要影响。为了更加准确地描述系统运行过程中储气室内空气的热力变化过程并探究储气室热力学特性对系统性能参数的影响，本文建立壁面温度恒定的非绝热储气室模型，联合系统其他部件模型，求解AA-CAES系统热力学模型。分析模型求解结果可以发现，在设计系统参数下，储能效率为0.5839，储能密度为1.5954 kW·h/m³，在运行过程中储气室整体表现为对外放热；绝热模型下系统储能效率最高，恒温模型下系统储能密度最大，在实际运行中系统性能参数较低，因此储气室热力特性有待优化；提高储能和释能功率可以使储能效率提升，其中储能功率变化对储能效率的影响更大。

在气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析出高温费托合成C₈馏分所有组分的基础上，以乙醇水溶液为溶剂，采用共沸精馏法对高温费托合成C₈馏分脱含氧化合物。采用PRO-Ⅱ选择NRTL热力学方法对分离过程进行模拟，建立了共沸精馏分离工艺流程，并考察了共沸剂水含量、理论塔板数、进料位置等工艺条件对共沸精馏塔分离结果的影响，得到了最优操作条件，然后采用实验室小型精馏塔对高温费托合成C₈馏分进行实验验证。结果表明，塔顶采出液中未检测出含氧化合物，塔釜采出液中1-辛烯含量小于0.1%（质量分数），模拟最优条件为：共沸剂水含量为14%（质量分数），溶剂比为1.2：1，理论塔板数30块、进料位置为第17块。实验与模拟值吻合良好。

现有的流态冰制取技术受限于冰堵等问题一直难以实现大规模稳定生产流态冰。为了改进技术、改善现有设备存在的问题，本文开发了一台同时包含过冷法和壁面刮削法两种制冰过程的新型螺旋式流态冰制取装置，采用理论分析和实验研究相结合的方法，以乙二醇水溶液为制冰溶液，对该流态冰制取装置的性能进行研究。结果表明，这种流态冰制取装置是可行的。所得流态冰分布均匀，最高含冰率达13.684%，具有良好流动性，流态冰中冰晶颗粒形状一般呈现条状和扁圆状，平均冰晶颗粒面积10^-9~10^-8m²；装置产生的流态冰含冰率随时间先升后降，并将最终稳定在一个恒定值；减小制冰溶液流量、降低冷却液起始进口温度，都有助于缩短装置产生流态冰所需时间、提高产生流态冰含冰率；增大制冰溶液流量、提高刮削转速，都能促使产生的流态冰中冰晶颗粒细化减小。

以膜蒸馏海水淡化为研究背景，采用气液两相流技术，对疏水改性管状陶瓷膜进行气隙式膜蒸馏模拟海水（NaCl溶液）强化实验研究。研究结果表明，在膜管内通入气体形成两相流后，去离子水和NaCl溶液的强化传质效率分别达到30.36%和28.57%。两相流过程强化影响因素的实验分别考察了料液温度、料液浓度和气体流量对渗透通量的影响，结果表明：在实验范围内，渗透通量随料液温度的升高而显著增大，且相比未通气体时增加了12%~44%；料液浓度增大导致渗透通量减小；气体的通入使得渗透通量增大，但当气体流量超过40L/h后，渗透通量却呈现缓慢下降的趋势；在体积气含率为0.5时的两相流强化效果最好，高速摄像仪拍摄到的现象很好地解释了该实验结果。研究结果将为进一步探究膜蒸馏强化过程的研究奠定基础。

探究纳米粒子浓度对纳米流体在微细通道内流动沸腾传热和压降特性的综合影响，运用超声波振动法制备质量分数为0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%均匀、稳定的Al₂O₃/R141b纳米流体制冷剂，在直接激光烧结（DMLS）微型换热器内，设计系统压力为176kPa，纳米流体制冷剂入口温度为40℃、热流密度24~42kW/m²和质量流率183.13~457.83kg/（m²·s）工况下，进行单因素实验及正交实验，运用方差齐性检验法及多指标综合评价法研究粒子浓度对纳米流体在微细通道内流动沸腾传热和压降特性的综合影响。研究得出：纳米粒子浓度对纳米流体沸腾传热有显著性影响，对总压降没有显著性影响；纳米流体流动沸腾总压降随浓度的增加而减少，传热性能随纳米颗粒浓度增加成非线性变化，质量分数为0.05%~0.1%之间，传热系数随颗粒浓度的增加而增加，当质量分数大于0.1%时，传热系数随颗粒浓度的增加而减少；综合考虑纳米颗粒浓度对传热及压降的影响，运用熵值法得出纳米颗粒对传热及压降影响的权重分别为0.285、0.715，基于多指标综合评价法得出纳米流体颗粒质量分数为0.2%时，纳米流体的传热系数最佳，总压降最小。

目前工业废盐的处理方式较为单一，效果不理想。为了解决这一问题，提出了一种可用于处理工业废盐的流化床装置，采用自制的流化床对工业废盐进行流化，并对气固流化床的压力脉动信号进行实时监测，研究了流化数和床层压力波动的关系。介绍了温度对流化床临界流化速度的影响，并提出了临界流化速度与温度的关联式。对流化过程中产生的气泡进行了研究，讨论了气泡运动过程中的形貌和大小。介绍了一种可以考察床层物料流化效果的方法，并运用Improfile函数将三维空间内物料颗粒的混合情况转化为函数，通过强度和时间关系说明了返混程度的强弱。描述了工业废盐的床层塌落过程，最后通过扫描电镜对工业废盐表面上的有机物进行比较得出流化床处理工业废盐的可能性。

采用复极性三维电催化反应器降解苯并噻唑，通过考察三维电极反应器的结构参数，从而提高污染物处理效果的同时降低电催化反应体系的能耗。首先以反应体系的矿化率、矿化电流效率及能耗为评价指标，优化了反应器的电极型式。然后利用Design-Expert软件中的Box-Behnken响应曲面法，以外加电压、电极间距和粒子电极填充比例为自变量，TOC去除率为响应值，研究了各变量及其相互作用对TOC去除率的影响，并通过求解回归方程得到多元二次回归方程的预测模型。结果表明，电极间距和外加电压对TOC的影响最大，且电极间距和外加电压具有明显的交互性作用。预测分析最大TOC去除率为98.18%，相应的最优结构参数为：外加电压9.9V，电极间距4.2cm，粒子电极填充比60%，在最优条件下进行试验，实际值与预测值具有良好的一致性，偏差为1.71%。

湿压缩应用于R32制冷系统时能有效降低压缩机排气温度，但是其对系统性能的影响有待研究。在热力循环理论计算分析的基础上，利用变频滚动转子式压缩机制冷循环实验台，通过改变压缩机频率和电子膨胀阀的开度做了一系列实验，研究不同工况下R32制冷系统各项参数的变化趋势，寻找系统最优时吸气干度范围。理论分析表明：吸气带液时系统的性能比吸气过热时要好；从吸气过热到吸气带液，排气温度快速降低，而制冷量和COP先升高后降低，压缩机吸气干度在0.90~0.93内，理论COP存在最大值。实验分析表明：吸气干度在0.96~1.0范围内，制冷量比常规应用中控制过热度5℃时的高5%~10%；排气温度比吸气过热度5℃时的排气温度低8%~16%；COP比吸气过热度5℃时的高5%~8%；系统压比降低，系统性能达到最优。

对于易燃易爆粉体的混合安全性，低填充比具有重要意义，目前尚未见混合滚筒在低填充比条件下混合特性的研究报道。本文采用气固三相流模型对两种粉体在混合滚筒中的混合过程进行建模。粉体与空气间相互作用系数采用Syamlal-O'Brien公式，粉体与粉体之间相互作用系数采用Syamlal-O'Brien-Symmetric公式。采用加权的组分配比分布方差对混合均匀性进行判断。计算结果表明混合滚筒在低填充比下具有较高的混合效率以及混合质量，并初步计算了不同填充比、转速、滚筒结构参数条件下的混合特性，对计算结果进行了分析。最后利用一个直径1000mm的混合滚筒，在低填充比条件下进行了实验，记录了混合过程中物料流过抄板的流态，对样品均匀性进行了化学分析。实验结果证明了仿真计算结果的准确性。低填充比下使用滚筒，有利于保证易燃易爆粉体混合工艺安全性，具有较好的应用前景。

近年来随着消费柴汽比的不断下降和环保法规的日益严格，如何将低附加值的催化裂化轻循环油（LCO）加工成高附加值的产品成为炼厂面临的重大挑战。LCO具有高密度、高芳烃含量、低十六烷值的特点，难以通过常规加氢技术生产清洁柴油。本文阐述了LCO加氢处理多产高辛烷值汽油技术反应机理和技术特点，系统介绍了国内外知名石油公司相关技术的研究进展，UOP公司开发的LCO Unicracking技术、Mobil-Akzo-Kellogg联合开发的MAK-LCO技术，以及国内中国石化抚顺石油化工研究院开发的FD2G技术、中国石化石油化工科学研究院开发的RLG和LTAG技术。该类技术通过催化剂和工艺技术的优化组合可将重质多环芳烃定向转化为单环芳烃的高辛烷值汽油调和组分。研究结果表明，LCO加氢处理多产高辛烷值汽油技术加工方案灵活，可按市场需求生产35%~65%的高辛烷值汽油，在降低柴汽比的同时提高了LCO产品附加值，具有广阔的市场应用前景。

利用Aspen Plus软件对抚顺式油页岩干馏过程进行模拟，采用带Fortran气化动力学子程序的自定义反应模型来代替Gibbs反应器，通过与文献中实验数据对比来验证模拟结果的准确性，结果吻合良好。利用该模型研究了主风量和主风饱和度等参数对气体组分、气体热值、气化效率和热效率的影响。研究结果表明：随着气化温度的增加，CO的含量增加，而H₂和CH₄的含量减少，同时气体的热值呈现出逐渐降低的趋势；提高主风量，气化效率、干发生气热效率（η_d）和湿发生气热效率（η_w）均有显著提高，但是过量空气的通入将会造成烧油，建议主风量控制在7.38×10⁴~8.61×10⁴m³/h最佳；提高主风饱和度，气化温度呈线性下降；当主风饱和度为90℃时，湿发生气热效率（η_w）达到最大，为37.08%；但是综合考虑实际过程中的合理运行，建议主风饱和度选取80℃为宜。

在275.2K条件下开展了静止悬浮气泡表面形成天然气水合物的可视化实验研究，分析探讨了水中杂质对天然气水合物的成核时间、生长时间和生长形态的影响。研究结果表明：蒸馏水和自来水对水合物的成核时间和生长时间影响不大，但是在蒸馏水中的悬浮气泡表面形成的水合物膜表面比较光滑致密，且易出现裂缝并重新生成水合物晶体；在自来水中由于杂质离子的存在，气泡表面水合物膜有许多窟窿无法生成水合物；添加表面活性剂的水溶液能显著缩短悬浮气泡表面形成水合物的成核时间和生长时间，提高了水合物的生成速率，且对水合物的生长形态也有很大的影响。在相同驱动力条件下，添加表面活性剂的水溶液中悬浮气泡表面形成的天然气水合物晶体颜色更加深暗，质地也更光滑致密。

相比于N₂，CO₂作为气化炉煤粉载气会降低合成气中N₂的含量而有利于后续CO₂捕集，但O₂在CO₂中较小的扩散系数会影响焦炭的反应特性，进而影响气化炉运行结果。为此，考虑到气化炉中较高的CO含量及其对煤气化反应的抑制作用，将Langmuir-Hinshelwood动力学模型与缩核模型相结合，提出一个改进的焦炭反应模型，并对两段式干煤粉气化炉内的流场、温度场和组分浓度场进行了模拟分析，结果与实炉实测数据一致。在此基础上，模拟分析了气化炉在不同煤粉载气（N₂、CO₂）、两种二段给煤量下的气化特性。结果表明，煤粉载气由N₂改为CO₂后，由于O₂在CO₂中较低的扩散速率，一段气化室喷嘴区域气体温度和碳转化率降低，该区域CO₂增多对焦炭-CO₂反应的促进作用对提高碳转化率的影响较小；在一段气化室喷嘴区域之上，O₂浓度较低导致O₂扩散性影响减弱，同时CO₂增多促进焦炭-CO₂反应进而提高碳转化率。研究结果还证实，煤粉载气由N₂改为CO₂会促进CO的生成，抑制H₂的生成。

为了研究工艺条件对某甲烷化工业装置回路系统的影响，利用Aspen Plus软件建立了多级绝热甲烷化反应器回路系统动力学模型，动力学方程由Fortran编程嵌入模型中，模拟结果与实际运行值吻合较好。本文进而考察了不同工艺参数对甲烷化回路系统的影响，结果表明：循环比对各级反应器的出口温度、热点位置、出口气中CO₂及CH₄含量影响显著，但对产品气中CH₄含量影响较小；增大原料气流量，仅使各级反应器的热点位置后移，对各反应器出口温度、气体组成和产品气质量的影响可以忽略；提高进料温度，各级反应器的出口温度随之升高、出口气中CO₂含量增加、CH₄含量下降，产品气中CH₄含量略微降低；氢碳比的变化，对各级反应器出口气组成及产品气中CH₄含量影响显著，对第四反应器的出口温度影响也很大，但对第一至第三反应器的温度分布影响不大，氢碳比由2.8增至3.2，产品气CH₄含量呈先增大后减小的趋势，验证了氢碳比为3是甲烷化反应系统的最优值。

糠醛及其衍生物在树脂、医药、农药、石油和新能源化工等多个领域中用途广泛，在世界各国高度重视开发利用可再生资源与环境保护的今天，糠醛产业发展显得尤为重要。在糠醛生产过程中，催化剂是影响糠醛收率的重要因素。本文综述了不同类型酸催化剂在生物质水解制备糠醛中的研究进展，讨论了目前无机酸、有机酸、路易斯酸和固体酸催化剂在制备糠醛过程中存在的问题。对制备糠醛的研究前景进行了展望，探讨了实现糠醛高效、经济、绿色生产工艺的可行途径。建议将糠醛生产工艺与现有生物炼制产业相整合，新反应工艺过程与新催化剂体系相整合，加强产学研相结合3个方面作为糠醛企业今后的发展方向。

SSZ-13和SAPO-34是性能优异的甲醇制烯烃（methanol to olefins，MTO）催化剂。本文从酸性、积炭、烃池物种及其反应途径等方面介绍了SSZ-13和SAPO-34的酸强度和酸中心密度的差异及其对MTO反应催化性能的影响，综述了SSZ-13和SAPO-34在MTO中的催化反应机理和失活机理的研究进展。总结显示，尽管SSZ-13和SAPO-34都是CHA型拓扑结构，但SSZ-13的酸性强于SAPO-34，更有利于碳正离子的生成；与修边机理相比，侧链烷基化机理是更主要的反应途径，且SSZ-13的甲基化速率比SAPO-34高3个数量级；SSZ-13和SAPO-34的积炭速率和积炭物种存在差异，积炭行为受温度影响较大。从催化剂的角度，指出合理调控酸强度和酸中心密度、研制出能够抑制反应失活的催化剂结构、发展高产乙烯或者丙烯的特色MTO催化剂是以后的研究方向；从反应机理的角度，认为SSZ-13和SAPO-34在MTO反应中活性中间体的形成以及转化途径、活性物种到积炭物种的演变有待进一步研究。此外，如何在MTO反应过程中观察到高活性的反应中间体是今后研究的难点。

含氨废气的排放对人类健康和生态环境有十分严重的影响。采用选择性催化氧化（SCO）技术实现含氨废气污染控制具有良好的应用前景，铜基催化剂因其优良的催化性能而受到广泛的关注。本文总结分析了近期国内外对于铜基催化剂应用于NH₃-SCO体系的研究成果与进展，指出了不同活性组分、载体以及其他因素对催化剂性能的影响；简要阐述了NH₃-SCO的反应机理，重点讨论了以铜为主要活性位的催化剂机理研究；并对未来的研究工作进行了展望，指出采用多种手段对催化剂进行改性、进一步研究催化剂在实际体系中的应用以及采用原位等谱学手段对催化机理进行深入探讨是该领域的研究重点。

对几种常见金属氧化物的烟气脱硫（SO₂）进行了研究，分别从干法、湿法以及半干法详细介绍了常见金属氧化物的脱硫效果及影响脱硫效果的各种因素。干法脱硫剂主要发生吸附反应、氧化反应；湿法脱硫主要是液相催化氧化作用；半干法脱硫以CaO为主要脱硫成分。干法脱硫催化剂有再生操作复杂、制备成本较高的缺点；湿法烟气脱硫效率高、适应范围广，成为主要的烟气脱硫方法，但湿法脱硫也存在占地面积大、技术复杂、脱硫过程中会造成资源浪费等问题。本文对比总结了常见金属氧化物的脱硫特点及其工业应用现状，分析了矿浆脱硫的可行性，同时对矿浆脱硫的研究前景提出展望，从而进一步为工业废气净化研究奠定基础。

首先制备了兼具酸性和催化醇氧化活性的Keggin型杂多酸H₄PMo₁₁VO₄₀，为使其可以重复利用，又制备了孔道均匀、比表面积大的介孔二氧化硅作为载体，并将H₄PMo₁₁VO₄₀固载在二氧化硅上作为催化剂，实现了在外加氧气条件下，一锅法催化果糖经脱水和氧化制备2，5-二甲酰基呋喃（2，5-DFF）。对杂多酸及载体进行了一系列表征，通过优化反应过程得到了最佳反应条件：在120℃下，DMSO作为溶剂，催化剂、果糖与DMSO质量比为1：10：100，反应时间4h，前1h通入N₂，体系生成5-HMF并防止了果糖的直接氧化，后3h通入O₂，催化氧化5-HMF生成2，5-DFF，所得2，5-DFF的最高收率为48.4%。催化剂的重复利用实验表明：使用5次后再次负载仍可保持较高的催化活性。

以RhCl₃·3H₂O和1，5-环辛二烯为原料制备了[Rh（COD）Cl]₂催化剂，并利用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）对其进行了表征。以α-蒎烯加氢为探针反应，考察了COD/Rh摩尔比、回流温度及回流时间对催化剂催化性能的影响，并通过正交试验确定了催化剂适宜的制备条件：COD/Rh摩尔比（1，5-环辛二烯与三水合氯化铑摩尔比）3.5：1，回流温度75℃，回流时间3.5h。将该条件下制备的[Rh（COD）Cl]₂催化剂用于α-蒎烯加氢反应，α-蒎烯转化率达97.3%以上，顺式蒎烷对映选择性高于97.5%，顺式蒎烷收率达95.0%以上。与文献报道的其他工艺相比，该工艺特点是加氢条件比较温和，选择性高，催化效率高，能耗低。

以邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP，工业级）为原料，采用固定床高压反应器，对DIBP脱硫-加氢制备环己烷-1，2-二甲酸二异丁酯反应的催化剂和工艺进行了研究，增加了DIBP原料中痕量硫的脱除工艺，考察了反应压力、温度、空速、氢油比等工艺参数对DIBP脱硫及加氢反应的影响。试验结果表明：在反应压力14MPa、温度110℃（脱硫段）、温度160℃（加氢段）、空速0.3h^-1、氢油比600：1的最佳条件下，装置稳定运行1000h，DIBP中的硫含量为3.5μg/g，DIBP转化率99.94%，脱硫和加氢性能稳定。

以堇青石蜂窝陶瓷为载体，Ni（NO₃）₂·6H₂O、Mn（NO₃）₂为原料，通过柠檬酸法制得NiMnO₃钙钛矿催化剂，考察载体涂层对催化燃烧VOCs反应性能的影响，并采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、比表面积分析仪（BET）、氢气程序升温还原（H₂-TPR）进行表征分析。实验结果表明：不同的涂层对负载型NiMnO₃钙钛矿催化剂的影响具有不同的效果。其中，Ce_0.75Zr_0.25O₂涂层有助于提高载体的比表面积，提供更多的活性位点，并且使负载型NiMnO₃钙钛矿催化剂的活性组分分散更加均匀，晶粒尺寸更小，提高了活性组分的高温稳定性。同时，Ce_0.75Zr_0.25O₂涂层与NiMnO₃钙钛矿之间具有的协调作用能提高反应的Redox循环速率，进而提高催化剂的催化性能。

以γ-Al₂O₃为载体，采用浸渍法制备Cu-ZrO₂-CeO₂/γ-Al₂O₃催化剂，用XRD、N₂吸附-脱附、H₂-TPR、NH₃-TPD、CO₂-TPD等方法对其进行表征。在连续流动常压固定床微型反应器上评价Cu-ZrO₂-CeO₂/γ-Al₂O₃催化剂对甲醇水蒸气重整制氢反应的催化性能，考察了反应温度、水醇比和质量空速对催化性能的影响，反应结果表明Cu-ZrO₂-CeO₂/γ-Al₂O₃催化剂具有较高的催化活性和稳定性，在温度为260℃、水醇摩尔比为1.2：1、质量空速为3.6h^-1的条件下，甲醇的转化率可达99%以上，氢气的选择性为98%以上，一氧化碳的选择性低于2.5%。表征结果显示助剂CeO₂和ZrO₂的加入促进活性组分在载体表面的分散性，影响催化剂的孔结构和酸碱性，增强了催化剂的活性。

利用海洋盐度差产能发电的反电渗析（reverse electrodialysis，RED）技术具有清洁、可持续、无污染、能量密度高等优点。离子交换膜是RED系统中的核心部件，膜的电化学和物理化学特性决定了RED的发电性能。本文介绍了RED发电过程对离子交换膜的性能要求，总结了影响RED发电性能的离子交换膜关键性能指标。并综述了基于新材料的离子交换膜、电场定向膜、有机-无机纳米粒子复合膜、表面具有微结构离子交换膜、单价选择性离子交换膜等目前RED专用离子交换膜的制备和改性方法，以及制得离子交换膜的RED发电相关性能。最后，对RED用离子交换膜的研究趋势进行了展望，指出将膜制备和RED装置特点结合，并利用流体力学模拟等手段进行结构优化，是RED专用膜研究的方向之一；从膜表面特性调控方面提高离子交换膜在天然水中的耐污染性，是RED研究的另一重要方向。

微纤化纤维素（MFC）是一种主要由植物纤维制备而得的可再生高分子材料，兼具天然纤维和纳米材料的特点。近年来，有关MFC制备、改性及应用方面的研究越来越多，然而制备成本高、干燥以及再分散等仍然是MFC规模化生产所不可回避的问题。为了更全面地加深对MFC及其制备技术发展现状的认识，本文首先探讨了MFC物化特性及其命名，然后介绍了MFC机械制备方法，包括高压均质处理、微射流处理、超细研磨处理、冷冻破碎处理和高强超声处理等，并对MFC机械制备存在的问题进行了分析。本文还介绍了MFC制备过程中的预处理方法，包括纤维素酶预处理、酸-碱抽提预处理、羧甲基化预处理、TEMPO氧化预处理、高碘酸盐氧化预处理等。最后对MFC在规模化生产及干燥过程中存在的问题进行了总结。

磁流变液是一种流变特性可控的新型智能材料，具有响应快（毫秒级）、连续可调、能耗低等优良特点，在机械工程、汽车工业、精密加工、主动控制等领域具有广阔的应用前景。本文在总结近年来国内外有关磁流变液材料研究成果的基础上，分别从复杂流体、智能流体、结构流体三方面对磁流变液进行了概念界定，着重阐述了磁流变液的磁性能、流变特性、稳定性、再分散性以及摩擦学性能，分析了其中需重点解决的问题，并对磁流变液在工程中的应用进行了总结，最后从材料物理状态、结构流变学的角度对磁流变材料体系的进一步发展进行了展望。

石墨作为重要的资源性非金属矿物，具有耐高温、抗腐蚀、可塑性以及特殊的导电性等特性，被广泛应用于化工、冶金、核电、航空航天和国防等领域。随着石墨的应用领域不断拓宽，对石墨的纯度要求也越来越高。与此同时，如何提纯隐晶质石墨也愈来愈引起重视。本文回顾了目前国内外各类纯化隐晶质石墨的方法，详细介绍了浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法和高温提纯法。概述了它们的作用原理、实际生产中的应用情况、研究进展以及各类方法的优缺点。提出隐晶质石墨提纯需要考虑到提高纯化效率、节能降耗、绿色环保等问题。指出了选用绿色高效药剂、低能高效设备及湿法-火法联合工艺等提纯隐晶质石墨的发展方向。

相变材料（phase change material，PCM）具有较高的潜热值，储热密度大，且能近似等温的储、放热，可提高系统的稳定性和效率。本文针对热水器的应用背景，阐述了相变储热材料的遴选原则，分析了热水器用有机类、无机类相变储热材料的特点及性能，介绍了有机类相变储热材料强化换热的方法及无机类相变储热材料克服过冷及相分离的方法。在此基础上，重点分析了相变储热材料在太阳能热水器和热泵热水器中的应用情况，最后指出了相变材料在热水器中的合理布置中存在的问题，提出未来在相变储热材料的性能优化、相变材料与热水器的结合形式优化、太阳能热水器与热泵热水器的有效组合方面需要进一步探索。

以V₂O₅为原料，采用化学还原法制备钒电池电解液。对比草酸、抗坏血酸、酒石酸、柠檬酸、双氧水、甲酸、乙酸制备所得钒电池电解液的转化率、还原率及电化学性能，发现草酸制得的电解液转化率及还原率较高，且其电化学活性明显优于其他还原剂。对草酸制备电解液的反应动力学进行分析，发现该反应为放热反应且在常温下能自发进行。对制备过程中的各项参数进行优化，在n（H₂C₂O₄）：n（V₂O₅）=1：1、反应温度90℃、反应时间100min、n（H₂SO₄）：n（V₂O₅）=5：1的条件下，电解液的转化率与还原率达到了94.80%和93.55%。草酸和VOSO₄制备的电解液电化学分析结果表明草酸制备的电解液能够抑制析氧副反应的发生，具有较大的扩散系数、交换电流密度、电极反应标准速率常数和较小的极化电阻，对电极反应的传质过程和传荷过程有促进作用，提高了电极反应速率。以草酸为还原剂能够在较低温度下高效地制备具有良好的电化学性能及稳定性的钒电池电解液。

具有NASICON结构的锂离子快离子导体Li_1.3Al_0.3Ti_1.7（PO₄）₃可以通过压片烧结制备成快离子导体隔膜。以NH₄H₂PO₄、Li₂CO₃、TiO₂和Al₂O₃为原料，用固相法在900℃烧5h合成Li_1.3Al_0.3Ti_1.7（PO₄）₃粉末，将其制备成锂离子快离子导体隔膜。研究了压力、烧结温度和厚度对Li_1.3Al_0.3Ti_1.7（PO₄）₃快离子导体隔膜离子电导率的影响，并采用X射线衍射、扫描电子显微镜和交流阻抗技术对材料粉末以及烧结片相组成、结构和离子导电性进行表征和测试分析。隔膜的最优制备条件为压力10.0MPa，烧结温度900℃，厚度0.500mm。将快离子导体隔膜用于Cu-Zn电池模型中，将正负电解液分开，使Li⁺能够自由地穿过，而其他离子不能通过，从而组装了可进行反复充放电的铜锌模型电池。通过循环伏安测试证实Cu-Zn电池的可逆性，所得可充电Cu-Zn模型电池的电压范围为0.800~1.50V，进行100次循环后充电容量保持初始充电容量99%以上，具有长期循环稳定性。

阴离子在生命科学和环境科学等领域发挥重要的作用，建立快速、高效的阴离子检测方法越来越被关注。本文基于脱氧胆酸修饰的银纳米探针建立一种简便快速检测H₂PO₄^-的比色方法。采用硼氢化钠还原法合成脱氧胆酸修饰的银纳米粒，将该银纳米粒用于对阴离子的比色检测。结果表明，通过银纳米粒表面的配体脱氧胆酸与H₂PO₄^-之间较强的氢键作用，H₂PO₄^-诱导银纳米粒颜色的改变，HPO₄^2-等其他阴离子并未发生明显变化，从而实现对H₂PO₄^-高选择性的比色识别。该脱氧胆酸修饰的银纳米粒探针检测H₂PO₄^-的线性范围为6×10^-7~6×10^-6mol/L，比色检测限为7×10^-7mol/L，可以在水溶液中实现对H₂PO₄^-的检测。

以六水氯化镁为原料，氢氧化钠为沉淀剂，采用双向沉淀法，在制备过程中引入表面活性剂制备表面有机化的纳米氢氧化镁，同时提高氢氧化镁浆料的沉降性能。以吸油值、接触角衡量氢氧化镁的改性效果，考察了表面活性剂对氢氧化镁改性效果及氢氧化镁浆料沉降性能的影响。利用纳米粒度仪和红外光谱仪对产物的粒径和结构进行表征。结果表明，不同的表面活性剂对氢氧化镁的改性作用存在一定的差别。在制备过程中，油酸的引入对氢氧化镁的改性效果最好，改性后氢氧化镁的接触角和吸油值明显提高，同时改善了氢氧化镁浆料的沉降性能。FTIR分析证明油酸成功地吸附在氢氧化镁表面。

氮气氛围中煅烧ZIF-8，对煅烧后样品采用XRD、FESEM、BET、HRTEM等进行表征，并通过对亚甲基蓝的脱除来测试其吸附和光催化性能。结果表明，煅烧温度低于500℃时，碳化样品保持了ZIF-8的结构及形貌。温度达到600℃时，ZIF-8开始分解碳化，结构中的Zn转变成ZnO，形成ZnO@C复合物，但其光催化活性较低，这是由于ZnO被C包裹减少了与亚甲基蓝分子接触概率。随着温度的进一步升高，ZIF-8碳化成为具有石墨相结构的多孔碳。煅烧的温度越高，颗粒的团聚越明显，纳米级颗粒聚结形成明显的的块状物；碳化样品的比表面积越高，介孔和大孔所占比例也越大。亚甲基蓝的脱除实验显示，随着碳化温度的增加，碳化样品的脱除效果显著提高，1000℃碳化所形成多孔碳的脱除效果优于市售的活性炭，主要与高的表面积及多的介孔及大孔相关。

罗丹宁复合份菁染料是一类应用广泛的有机功能染料。其具有摩尔吸光系数高、光谱响应范围广以及荧光量子产率高等特性。但其在生物医学领域报道中可直接应用的染料种类太少。本文简述了近年来罗丹宁复合份菁染料在一些生物医学领域方面的应用。分析说明罗丹宁复合份菁染料组分单一，结构明确，性质稳定，其在抗疟疾和抗肿瘤活性检测中显现出一定活性，且可作为潜在的光敏剂应用于光动力疗法中，同时在体外细胞成像和活体成像中也显示出了一定的应用价值等。说明了罗丹宁复合份菁染料在生物医学领域具有很好的应用潜力，应进一步开发新型结构且性能优良的份菁染料以及深入挖掘其在生物医学领域的应用价值。

维生素K₃（VK₃）不仅是合成维生素K类的重要中间体，也是常用医药及饲料添加剂。VK₃只能由人工合成，通过绿色途径直接催化氧化β-甲基萘（β-MN）制备VK₃的工艺一直存在较大难度。本文综述了以双氧水、氧化性盐类、氧气等不同氧化剂催化氧化价格低廉的β-MN制取VK₃的研究，重点介绍了以绿色氧化剂双氧水为主的催化氧化反应的国内外研究进展。提及了气相氧化法、电解氧化法和微波氧化法的最新研究成果。液相和气相氧化法由于具有易操作性及低能耗等特点，应作为VK₃工业生产的首选操作方式。微波氧化法处于基础研究阶段，但是其高效节能、绿色环保的优势引起研究者的广泛关注。最后指出了未来VK₃研发工作在催化剂制备、氧化剂选用、溶剂选取等方面应努力的方向。

应用响应面优化的方法研究Pd/Al₂O₃和Novozyme 435动态动力学拆分1，1，1-三氟异丙胺（TFPA）的协同作用。根据Box-Behnken实验设计原理，对实验进行设计与分析，以转化率和ee值为响应量建立回归模型，分析各因素的显著性与交互作用。结果表明：反应条件对ee值的影响较小，以转化率为响应量时，Pd/Al₂O₃和Novozyme 435交互作用显著，两种催化剂有相互抑制作用。最佳工艺条件为：Pd/Al₂O₃催化剂用量5g/L、反应温度50℃、Novozyme 435的用量10g/L、TFPA的浓度0.5mol/L，预测转化率可以达到98.56%，与实验相符。产物N-[（1R）-2，2，2-三氟-1-甲基乙基]-乙酰胺的ee值可达到96.69%。

随着城市化和工业发展的不断深入，我国每年产生的废物总量巨大，合理地处理这些废物值得研究人员关注。本文综述了全球及我国废物产生的概况，处理废物的方法，重点介绍了烷基糖苷在水处理废物、食物废物和农业废物处理中的应用及工业化的可行性。“变废为宝”的厌氧分解废物处理技术作为一种资源化利用的有效方法，是未来的发展方向和趋势。厌氧处理技术在欧美和亚洲等发达国家已得到成熟应用，我国在这方面发展相对缓慢。烷基糖苷本身可以完全生物降解，对环境无毒无害，作为表面活性剂能够加强有机废物的溶解和水解，加速厌氧分解废物的进程，可以应用在厌氧分解处理废物的工业化过程中。文中对烷基糖苷在这一领域的未来发展提出了建议，希望为我国的环境保护开辟一条科学、经济的新途径。

采用失重法、接触角测试、原子力显微镜和X射线光电子能谱等分析方法研究了实验室自制月桂酸咪唑啉硫酸酯盐缓蚀剂（LIMS）在盐酸溶液中对A3钢的缓蚀吸附行为，同时探讨了LIMS在A3钢表面的成膜行为和作用机理。结果表明，月桂酸咪唑啉硫酸酯盐缓蚀剂LIMS分子可以明显抑制A3钢在盐酸溶液中的腐蚀，随着盐酸溶液中LIMS质量浓度的增加，缓蚀率增加。当LIMS质量浓度为800mg/L时，在298~318K温度范围内缓蚀效果良好，缓蚀率可达90%以上。LIMS可在金属表面形成一层吸附膜，这种吸附膜来源于长链烷基在金属表面形成的疏水薄膜和N、S、O与金属表面的强烈作用，成膜试片表面的接触角随着缓蚀剂质量浓度的增加而增大，接触角可达103.51°，接触角增大，吸附膜作用增强，致密性越好。

以三聚氯氰和二乙醇胺为原料合成出一种含氮、但不含硫磷的三嗪杂环衍生物2，4-二（N，N-二羟乙氨基）-6-羟基-均三嗪（CDDA）水基润滑添加剂，以CDDA为原料制得一种添加剂2，4-二吗啉基-6-羟基-均三嗪（CMDA），并采用FTIR、元素分析以及电喷雾电离质谱（ESI-MS）对其结构进行了表征。考察了CDDA和CMDA的热稳定性及溶解性；采用四球摩擦磨损试验研究了CDDA和CMDA用作水基润滑添加剂的减摩、抗磨以及极压性能；并采用SEM和EDS观察和分析了摩擦表面的形貌特征及元素。研究结果表明，合成的产物为目标产物CDDA和CMDA。在相同的实验条件下，CMDA的分解温度范围是278.26~460.15℃，CDDA的分解温度范围是110.46~457.58℃，CMDA的热稳定性优于CDDA；在不同载荷、添加比例等条件下CMDA的摩擦学性能优于CDDA。CMDA优异的摩擦学性能得益于含有更多的杂环结构，在摩擦过程中，添加剂与摩擦副表面发生化学反应，生成了含氮杂环的复合边界润滑膜，起到极压、抗磨的作用。

以大豆磷脂为原料，首先制备出大豆磷脂酸钠，再与聚乙二醇单甲醚2000对甲苯磺酸酯（mPEG₂₀₀₀-OTs）反应制备大豆磷脂酰聚乙二醇单甲醚2000（SP-mPEG₂₀₀₀）。实验结果为：以65mg NaH处理大豆磷脂得到大豆磷脂酸钠，m（大豆磷脂酸钠）：m（mPEG₂₀₀₀-OTs）=0.45：1，反应时间为4h，反应温度为90℃，转化率为71.2%，产物为淡黄色固体。经¹HNMR和IR表征，证明为SP-mPEG₂₀₀₀。该合成路线反应条件温和，大豆磷脂利用率高。SP-mPEG₂₀₀₀水溶液临界胶束浓度为0.5g/L，此时表面张力为42mN/m。通过SP-mPEG₂₀₀₀对正己烷和水形成的乳状液的稳定性表征，表明产物的动力学稳定性优于大豆粉末磷脂。

吸附法以其低成本、易操作、易回收等优点成为去除环境中多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）的主要方法。本文综述了近年来吸附法去除PAHs的作用机理及吸附剂的最新研究进展，阐述了PAHs分子与吸附剂之间的作用机理，包括π-π相互作用、酸中心、π络合及疏水性作用；总结了近年来用于吸附环境中PAHs的常用吸附剂，重点分析了生物质、土壤、碳材料、介孔材料等吸附剂去除PAHs的研究现状，从吸附机理的角度出发，探讨了材料改性对吸附能力的影响。通过比较这些吸附剂的优缺点，展望了各种吸附剂的发展趋势和应用前景，为开发更高效的吸附剂用于吸附环境中的PAHs提供了一定的研究思路。吸附法去除PAHs目前存在的主要问题是吸附剂难以再生及重复利用、易产生二次污染，这也是影响吸附法大规模工业化应用的主要障碍，因此加速新型高效吸附剂的开发、改性、回收及重复利用以及深化机理研究是吸附脱除PAHs的主要研究方向。

电石渣制备碳酸钙可实现电石渣的高附加值利用，是实现电石行业可持续发展的有效途径。本文总结了电石渣制备碳酸钙的方法，着重介绍了电石渣中钙的提取和碳化两个主要工艺过程。综述了电石渣在制备轻质碳酸钙、纳米碳酸钙及其表面改性和晶型控制方面的研究进展。分析认为，氯化铵浸取CO₂碳化工艺易于实现浸取剂的循环利用，同时又能利用废气中的CO₂，具有较大的利用潜能和广阔前景。在电石渣制备碳酸钙的过程中，可以同时实现纳米碳酸钙的表面改性，并通过控制碳化温度、加入添加剂等实现晶型控制，制得不同晶型和形状的碳酸钙产品。电石渣资源化应用制备碳酸钙，呈现出从低附加值向高附加值发展的趋势。未来电石渣资源化利用制备碳酸钙应进一步完善循环工艺，并深入进行碳酸钙的超细化、表面改性化和晶型控制研究。

在立式管式炉实验装置上研究了O₂/CO₂气氛下煤中汞释放特性，考察了21% O₂/79% N₂和21% O₂/79% CO₂两种气氛下Hg⁰（g）的释放特性、富氧气氛下O₂和CO₂浓度对Hg⁰（g）释放特性的影响。结果表明：汞质量平衡率为83.75%~114.1%，验证了实验结果的准确性。在250~400℃之间，O₂/N₂气氛中Hg⁰（g）的释放浓度高于O₂/CO₂气氛；在400~600℃范围内，O₂/CO₂气氛中Hg⁰（g）的释放浓度略高于O₂/N₂气氛；富氧气氛下O₂浓度越高，Hg⁰（g）的释放浓度越低，O₂对Hg⁰（g）的氧化具有促进作用；富氧气氛下CO₂浓度由0升至30%时，其浓度变化对Hg⁰（g）氧化的影响不大，而由30%升至50%时，Hg⁰（g）的释放浓度增加，高浓度的CO₂可能会抑制Hg⁰（g）的氧化。

在水平管式炉上对含油污泥进行了富氧燃烧实验，采用AFS-933原子荧光分度计对灰渣中痕量元素含量进行测量，研究了燃烧温度、燃烧气氛（O₂/CO₂气氛和空气气氛）对Hg、As、Pb和Zn等痕量元素迁移特性的影响。实验结果表明：当燃烧温度高于500℃时，Hg的释放率接近100%，燃烧温度和燃烧气氛的变化对Hg的释放影响较小。O₂/CO₂气氛下，As、Pb、Zn的释放率均随温度的增加而增加，释放率分别由35%、22%、15%增加到65%、40%、16.5%。随着氧浓度的提高，Pb的释放率由34%增加到46%，As的释放率由53%下降到20%，而Zn的释放率呈先增大后减小的趋势，释放率先从14%增加到19%，再下降到15%。空气气氛下As、Pb、Zn的释放率均大于同等温度下21% O₂/79% CO₂气氛的释放率，释放率分别由54.5%、38%、17%下降到53%、34%、14%。

目前脱硫浆液氧化控制方式主要为强制氧化且存在着脱硫系统结垢、氧化不充分和过氧化等一系列问题。基于脱硫浆液的氧化过程为氧化还原反应的本质，为解决上述问题，本文提出了pH和氧化还原电位（ORP）双控制策略。实验研究了多相条件下亚硫酸钙氧化过程中pH与ORP的响应，并深入分析响应发生的机理。结果表明：氧化过程中pH、ORP均表现出了非线性的变化特性，pH从碱性逐渐降低并趋于中性，由SO₃^2-离子的含量决定。pH在线监测数据可以反映SO₃^2-离子的实际含量；ORP变化过程中的斜率存在一个“突跃”，“突跃”发生的时间与氧化率平台出现的时间大体对应。CaSO₃的氧化主要发生在电位变化的前两个阶段，后两个阶段主要发生溶氧的积累和饱和。ORP短期上升随后稳定表明亚硫酸钙氧化达到稳定阶段。研究为脱硫浆液pH与ORP氧化双控制的实施提供了理论基础。