综述了目前天然植物化工主要领域的国内外产业规模、产品开发方向、市场现状与技术水平；总结归纳了本领域存在的主要问题并有针对性地重点介绍了与天然植物资源综合利用、循环使用、高效/绿色/低碳开发模式直接相关的若干新思路、新工艺与关键技术；同时结合作者所在课题组在以上领域近年来的一系列研究进展与主要成果，对于几种存在较为广泛的天然植物资源提出了多种开发方案并进行了技术与经济等多方面的比较，最终提出了相关的思考与见解。结合国家制定的工业发展战略与目标，对于天然植物化工发展方向和策略进行了分析和展望。
介绍了利用水合物法从火力发电厂排放的烟气和从整体煤气化联合循环发电系统（IGCC）合成气中分离二氧化碳（CO2）的研究及发展现状，包括水合物形成促进剂和添加剂的选择，水合物分离捕集工艺以及成本核算。TBAB和THF在研究中证明能有效地提高水合物形成速度、降低反应压力、提高CO2的分离捕集效率。在此基础上，提出了不同的分离捕集工艺，这些工艺都是以水合物法分离为主，结合化学吸附法或者膜分离法而展开。通过与传统的化学吸附法的成本核算做比较，发现水合物法分离捕集每吨CO2的成本约为USD 26，比化学吸附法要便宜约31%，并且随着水合物法研究的进一步深入，水合物法分离捕集CO2的成本还可能进一步降低，显示了未来的工业应用中有光明的前景。
离子液体的结构具有高度可调性，可通过改变阴阳离子的结构改变其物理、化学性能，实现离子液体的功能化。功能化离子液体可用于分离、电化学、催化剂、有机合成等方面，已成为离子液体领域的研究热点。本文综述了含氟、含氨基和其它极性基团的功能化离子液体吸收CO2的研究进展，介绍了功能化离子液体支撑液膜分离CO2的研究，指出了今后研究需解决的问题。
立式循环撞击流反应器（VCISR）桨叶的倾角及其布置形式，是影响混合性能的重要因素。本文采用数值方法对VCISR桨叶不同角度垂直交错排布条件下的混合性能进行了研究。上下两对桨叶倾角θ均设置为45°，上下两对桨叶错位角分别设置为15°、30°、45°、60°，结果表明：上下两对桨叶错位角在45°时，VCISR特征撞击面上的速度均方根σ最大，达到3.81，混合性能最优；同工况条件下，当错位角为60°时，桨叶旋转能量消耗最小。
依据角动量守恒原理设计了一种用于天然气脱水的环形超声速喷管，建立了相应的物理和数学模型，并采用RNG k-ε湍流模型对喷管内天然气流场特性进行了数值计算。结果表明，天然气进入环形超声速喷管后发生膨胀降温，在喷管出口处马赫数可达1.85，温度低达－70 ℃，天然气经旋流叶片产生旋流，离心加速度最大可达640 000g，在低温和旋流场的联合作用下，天然气中的水凝结成液滴并被甩向管壁，实现天然气脱水。与传统的拉法尔喷管不同的是，中心体的存在可以有效地加强旋流，但同时旋流效应会降低喷管的膨胀制冷性能。
在原乙酸甲酯催化精馏水解技术工业化应用成功基础上，为进一步提高乙酸甲酯水解率，利用聚乙烯醇厂已具备的固定床设备，建立了乙酸甲酯水解催化精馏与固定床联合的工艺。通过系统的实验考察了进料位置、水酯比、回流进料比和空速对乙酸甲酯水解率和酸水比的影响，得出了满足厂家要求的适宜工艺条件，并与原催化精馏单塔工艺进行了比较。研究表明：在保证酸水比大于1.17的前提下，联合工艺的乙酸甲酯水解率比原催化精馏单塔工艺大为提高，达到70%以上。
采用热空气-水体系，在转速为200～1400 r/min、水流量为40～140 L/h、热空气范围为3～15 m3/h的实验条件下，研究了热空气-水在超重机中的传热性能。实验结果表明：总传热系数随着转速的升高而增大，随着水流量的增加而增大，但增幅减小，随着热空气流量的增加而增加。对传热单元高度的计算和分析也验证了传热效果的增强。最后推导出传热系数关联式，且进行了统计检验，所得关联式与实验数据拟合较好。
报道了反应条件对一体式再生燃料电池单体电池性能的影响，并对单体电池的极化特性和循环稳定性进行测试。结果表明：URFC单体电池表现出优异的电性能和良好的循环稳定性。双模式工作条件下，反应温度控制在60～70 ℃比较合适。在燃料电池模式下，提高氧气压力可以更显著的提高电池性能；在氢气相对湿度为100%条件下，氧气相对湿度对电池性能影响不大，当电流密度大于500 mA/cm2时，采用干态氧气和相对湿度为100%氧气时，电池性能趋于一致。
利用湿热预处理（195 ℃，15 min）后的玉米秸秆水解液，考察了3种不同脱毒方法（中和法、饱和生石灰法和Na2SO3法）对水解液中的抑制剂的去除效果，研究了树干毕赤酵母（ Pichia stipitis 58376）对脱毒后的水解液酒精发酵情况。结果表明：玉米秸秆水解液经过3种方法脱毒处理后，醛类抑制剂（糠醛和5-羟甲基糠醛）平均减少41%，总酚类最高去除28.4%，酒精得率都得到明显提高。最佳的脱毒方法是饱和生石灰法，理论酒精得率达到69.31%，对应的酒精浓度和生产效率分别为12.2 g/L和0.056 g/(L·h)。饱和生石灰法是一种有效实用的脱毒方法。
介孔分子筛材料以其独特的孔道结构和孔径分布、高的比表面积及较好的热稳定性和水热稳定性等特点，近年来被广泛地用作油品深度加氢脱硫催化剂载体。本文系统综述了近年来MCM、HMS、SBA、KIT等系列介孔分子筛载体应用于油品深度加氢脱硫（HDS）的国内外研究现状。重点讨论了金属、氧化物、酸、磷、与其它载体复合等载体改性方式对HDS催化剂结构（比表面积、孔径和孔容）、酸性、活性相的结构和形态、活性相的分散性、载体与活性相的相互作用以及HDS催化活性等的影响，进而合理分析了介孔分子筛作为HDS催化剂载体的优越性和存在问题，并展望了其未来的应用前景。
综述了乙烯齐聚制a-烯烃固载化催化剂的研究新进展。通过讨论固载化催化剂的载体结构和性质、固载化方法、助催化剂以及主催化剂与载体的相互作用等对乙烯齐聚反应的影响，指出固载化催化剂由于载体与活性金属中心的相互作用改变了原均相催化剂活性中心的有规立构及定向性，使其活性金属中心的电子密度发生变化是导致固载化催化剂的活性与原均相催化剂不同的重要原因，且多数固载化催化剂的活性有所降低。另外，对固载化催化剂活性中心及反应中间物种形成的催化反应机理进行了简单阐述。最后指出开发新型载体及更为简单有效的固载化方法，明晰主客体之间的相互关系是今后乙烯齐聚固载化催化剂研究的重要任务。
催化燃烧是对挥发性有机物（VOCs）高效率、低污染的处理技术。以金属为基体制备的整体式催化剂因压降低、催化效率高、机械强度和热稳定好等优点是催化燃烧VOCs的研究热点。本文从金属基体结构选择、表面预处理、涂层制备和催化燃烧VOCs几个方面，对近年来金属基体整体式催化剂的研究进行了述评。由此指出，制备高性能的过渡涂层以及采用多组分掺杂贵金属、过渡金属复合氧化物、钙钛矿型氧化物、尖晶石型氧化物等非贵金属作为整体式催化剂活性组分是以后的研究重点。
综述了近年来国内外间苯二甲腈催化加氢制备间苯二甲胺的研究进展，回顾了催化剂改进的过程，讨论了溶剂、原料初浓度、反应抑制剂、反应压力、反应温度等条件对催化加氢反应的影响，介绍了催化加氢工艺流程的改进和产物分离工艺的发展情况。指出对间苯二甲腈和间苯二甲胺热力学物性及该反应的反应历程、反应动力学等的基础研究和工艺流程的改进是今后间苯二甲腈催化加氢制备间苯二甲胺实现工业化的研究重点。
采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）/正丁醇/环己烷/H2PtCl6溶液的微乳体系，以N2H4·H2O为还原剂，Al2O3为载体制备Pt/Al2O3催化剂。以邻氯硝基苯（o-CNB）选择加氢反应为探针，考察微乳液组成对Pt/Al2O3催化剂选择加氢活性的影响。运用XRD、XPS、IR、TEM和EDS对载体和催化剂进行表征。结果表明，微乳体系中CTAB∶正丁醇∶环己烷质量比9∶21∶70，3.6% H2PtCl6溶液中制备的Pt/Al2O3催化剂的o-CNB选择加氢活性最高。Pt粒子粒径5 nm左右，与载体之间没有明显的电子效应。对于取代位置不同的间、对氯硝基苯（m-CNB、p-CNB）加氢，Pt/Al2O3催化剂也表现出较高的催化活性。
初步研究了以PtCl4为催化剂，在十二烷/JM-T盐酸盐液相体系中，乙炔氢氯化制氯乙烯的均相反应动力学模型。根据测量组分在十二烷/JM-T体系中物料的气液平衡和反应动力学数据，并对实验数据进行回归方差分析，比较两个模型（Ⅰ） 和（Ⅱ） ，认为模型Ⅰ与实验数据拟合得更好，其中k1′=5.2，k2′=3.7和k－1=1287.8，回归分析的显著性检验F=3.801。根据模型Ⅰ初步推测该反应的反应过程是：C2H2先和催化剂Pt（Ⅳ）发生化学吸附，再和体系中的HCl反应；其中C2H2和催化剂络合为反应的控制步骤。
锂是自然界中最轻的金属元素。金属锂及锂盐在国民经济发展中具有广泛的用途，是重要的战略资源。在锂产业链中，锂资源经提取后，在各环节分别经加工制得一次锂盐、二次/多次锂盐、金属锂等多种形式的产品。初级加工阶段的产品主要包括碳酸锂、一水氢氧化锂、氯化锂等一次锂盐；进一步加工可制取溴化锂、氟化锂、丁基锂、钴酸锂、金属锂等二次或多次锂产品；各种锂产品可广泛应用于电池、陶瓷、玻璃、合金、润滑剂、制冷剂、医药、核工业及光电等新兴领域。本文基于锂产业链分别介绍了各关键环节锂产品的主要形式、技术状况、工业生产及需求形势，分析了我国锂工业的发展前景：在开采环节应加快对卤水锂提取技术的研发；在加工环节，应延长锂产业链、发展多元化产品；在回收环节，应着力于再生锂产品的回收，保护环境及资源。
简述了石墨烯具有独特的结构、优异的性能以及制备方法；着重探讨了石墨烯基纳米复合材料的主要掺杂方法，如元素掺杂法，主要包括非金属元素和金属元素掺杂；化合物掺杂法以及碳素材料掺杂法。这些掺杂法制备出的纳米复合材料应用广泛，主要在超级电容器、传感器、储氢方面以及生物医学等领域突出。最后进一步提出了在石墨烯探索过程中的一些问题，如其易产生褶皱以及分散性能不稳定等。同时也阐述了其未来可能发展趋势，如探讨磁性、光学性能等。
我国煤层气蕴藏丰富，在面临能源危机时代煤层气可作为天然气能源的有效补充。本文介绍了低浓煤层气回收即CH4/N2分离几种常见技术：低温技术、水合物技术、溶解技术、膜分离和变压吸附技术（PSA）的分离原理、技术开发和研究的现状，并分析了各项技术目前存在的问题。讨论了多孔材料，如活性炭、碳分子筛、沸石分子筛和新型金属有机骨架材料（MOFs）等对CH4/N2吸附分离效果的研究进展，由于MOFs材料的吸附性能随温度或压力的改变出现飞跃，预示了其在PSA领域广阔的应用前景。
针对目前碳系材料作为屏蔽基元材料存在的不足，结合电磁屏蔽机理，介绍了炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管等碳系屏蔽复合材料的最新研究情况。为克服碳系填料无磁性这一不足，最近几年碳系材料在包覆金属纳米层，磁控溅射镀镍等方面有了长足的发展，使得碳系填充型屏蔽材料的应用越来越广。此外介绍了纳米纸、石墨烯等新型碳系材料的发展趋势。最后指出了碳系屏蔽复合材料向着多功能、宽频带、高吸收等方向的发展趋势。
金刚烃是由多个环己烷构成的饱和笼状烃，此类有机化合物的分子式为C4n+6H4n+12。金刚烷则是最小的金刚烃化合物（即n=1时），其C原子骨架类似于金刚石的一个晶格单元。本文对金刚烃类化合物的制备方法和应用前景进行了评述。迄今已公开的金刚烃制备方法包括化学合成法和从天然原油中分离提纯两种方法，化学合成法是目前这一领域的研究重点。由于其独特的笼状结构和特殊的化学、物理和药理学性质，金刚烃在医药、精细化学品、航空燃料、功能材料以及纳米技术等方面具有潜在应用前景。金刚烃化学有可能成为未来有机化学领域的重要分支学科。
以纤维素棉桨粕和1,4-丁烷磺内酯（BS）为原料合成了丁基磺酸纤维素醚减水剂（SBC）。采用红外光谱（FTIR）、13C固体碳谱（13 CP MAS）、扫描电镜（SEM）、X衍射（XRD）等对产品结构进行了表征，并考察了纤维素聚合度、原料配比、反应温度、反应时间等合成工艺参数对SBC减水剂减水性能的影响。从丁基磺酸纤维素醚减水剂水溶液的表面张力和水-SBC-水泥体系的ζ电位等方面研究了SBC减水剂的减水机理。研究结果表明：SBC减水剂几乎不改变水的表面张力，它们在气-液界面的取向能力很小，对混凝土没有引气作用；SBC减水剂在水泥颗粒表面吸附的结果，使水泥颗粒表面带有相同电荷而相互排斥造成水泥颗粒的分散，从而出现减水效果。
在尼龙-6（PA-6）的甲酸溶液中加入表面处理的Ag粒子，然后采用滴加非溶剂法和冷却降温法相结合的相分离法促使PA-6粒子的成型，同时在相分离及分散过程中引入超声波场，制备出Ag/PA-6复合粒子。通过对Ag/PA-6复合粒子的结构表征，发现Ag/PA-6复合粒子形状不规整，表面存在一定的缺陷，但结构非常致密，复合粒子周围及表面无游离的纳米Ag粒子存在，包覆率较高。在相同无机粒子添加量（质量分数20%）的条件下，采用相分离法制备的复合粒子的无机粒子包覆率（81%）高于原位分散聚合法（47%）。
飞秒激光诱变微生物是一项崭新的技术。本文针对传统低功率He-Ne激光诱变微生物的优点和缺点，结合飞秒激光光束脉冲持续时间短、瞬时功率大、聚焦尺寸小的优点，简要概括了国内外对飞秒激光诱变微生物技术的研究。同时对飞秒激光辐射微生物过程中多光子吸收、形成等离子体、产生生物活性氧、DNA损伤自身修复等一系列的机理研究进行了总结。最后，对飞秒激光诱变微生物技术及其机理研究进行了展望并提出了建议：结合关键酶活性测定和动力学参数测定来选择飞秒激光诱变的技术参数。
非水相细胞催化可提高水不溶化合物溶解度，改变热力学平衡以利于产物合成，是生物催化的重要组成部分。本文介绍了非水相细胞催化体系中溶剂和催化剂的筛选，如lgP值法和以产物高萃取率为目标的计算机辅助分子设计，以及催化剂的溶剂耐受性；综述了提高非水相细胞催化活性的方法，包括极端微生物的筛选和构建、细胞固定化等，以及非水相细胞催化反应在香料、药物及药物中间体等方面的应用现状；最后从生物学和工程学角度展望了非水相细胞催化研究的努力方向。
采用微生物培养菌落计数法研究了使用聚环氧琥珀酸水处理剂时水中PESA、磷、通气量、初始菌数及pH值对异养菌繁殖的影响，结果表明：PESA使用浓度较低时对异养菌繁殖影响较小，浓度增加促进异养菌生长期繁殖；磷酸盐促进异养菌稳定期繁殖；通气对异养菌生长繁殖影响不明显；初始菌数对异养菌繁殖的稳定期影响不明显；pH值对异养菌的生长繁殖影响较大。
简述了双季铵盐类缓蚀剂在金属腐蚀领域的研究进展。指出双季铵盐是一类新型的阳离子Gemini表面活性剂，由于具有低毒、较好的表面活性和良好的水溶性等特点，作为缓蚀剂具有广阔的应用前景。根据分子结构的不同，可以把双季铵盐分为对称型烷基双季铵盐、对称型杂环双季铵盐和不对称型双季铵盐，详细介绍了三类双季铵盐的缓蚀性能测试结果。指出双季铵盐类缓蚀剂的研究还缺乏系统性，合成环保易降解的双季铵盐、缓蚀机理研究和工业应用将成为今后双季铵盐类缓蚀剂的研究重点。
防污剂和树脂是决定海洋防污涂料性能的关键成分。本文综述了近年来用于新型海洋防污涂料的天然产物防污剂和人工合成防污剂的研究进展；进一步从防污机理出发，总结了用于新型海洋防污涂料的基体树脂的种类，介绍了无锡自抛光树脂、生物可降解树脂、含杀菌官能团树脂、低表面能树脂和具有微相分离结构的树脂。此外，还展望了新型海洋防污涂料的未来发展方向，即环境友好的同时注重方式友好。
以木薯淀粉为原料，通过乳液聚合法制备淀粉与甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）接枝共聚物，再进行改性可得具有螯合效果的氨基改性淀粉（AMS）。研究了氨基改性淀粉在单一离子的不同条件下对模拟废水重金属离子的去除效果和在实际电镀废水中的应用效果以及其循环再生性。结果表明：在单一离子溶液中，温度对重金属的去除无明显影响，pH值、氨基改性淀粉用量和去除时间对去除率影响较明显；经过改性淀粉的处理，实际废水中的重金属离子去除率接近100%，达到国家排放标准。
采用间苯二甲醚为原料，经酰化、脱甲基、磺化一系列的反应合成2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸基二苯甲酮，并对其物料配比、催化剂用量、反应温度以及反应时间等因素作了探索。结果表明酰化反应较佳条件为：以二氯甲烷为溶剂，n(间苯二甲醚)∶n(苯甲酰氯)∶n(无水AlCl3)=1∶1.05∶1.05，反应温度0～5 ℃，反应时间3 h。脱甲基反应较佳条件为：以二氯甲烷为溶剂，n(2,4-二甲氧基二苯甲酮)∶n(无水AlCl3)=1∶1.05～1.10，反应温度20～25 ℃，反应时间3 h；磺化反应较佳条件为：以乙酸乙酯为溶剂，n(2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮)∶n(氯磺酸)=1∶1.05，室温反应12 h。以间苯二甲醚计总收率为72.35%，2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸基二苯甲酮的HPLC纯度为99.31%。2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸基二苯甲酮及中间体产品结构经1H-NMR、13C-NMR 和FT-IR分析表征确认。
以壳聚糖和硫酸为原料，制备了壳聚糖硫酸盐，利用红外及元素分析对壳聚糖硫酸盐进行了结构表征。将其用于催化衣康酸与甲醇合成衣康酸二甲酯的反应，考察了酸醇比、时间、催化剂用量、温度等条件对衣康酸二甲酯收率的影响，得到的最佳工艺条件为：壳聚糖硫酸盐用量占反应物料总质量的2%，n(甲醇)∶n(衣康酸)=7∶1，反应温度为140 ℃，反应时间6 h，在此条件下，产品收率为86.6%。衣康酸二甲酯经气质定性分析，气相色谱检测纯度大于98%。催化剂经简单干燥处理，循环使用5次后产品收率为84.0%。
以淀粉为糖源，对采用转糖苷法合成淀粉糖苷表面活性剂的上层液进行回收利用，以反应产品聚合度为目标，探讨上层液替代高碳醇合成淀粉糖苷的最佳工艺条件，对所得的产品进行FT-IR，GC-MS表征，并与用原材料合成的淀粉糖苷表面活性剂做性能对比研究。结果表明，上层液替代高碳醇能够合成淀粉糖苷表面活性剂，产品的理化指标符合国家标准要求，此回收方法适应工业化生产。
防风抑尘网作为一种能有效控制散堆料场起尘与扩散的手段，近年来得以推广，并得到学术界的关注。本文综述了国内外防风抑尘网的研究现状和进展。着重从作用机理、防风效应的影响因素、数值模拟进展及防风网的应用等方面对防风网进行了总结评述；同时介绍了一种新型防风网——导流型防风网，即在常规平板型防风网网孔上增设导流翅片，使来流风绕过料堆产生上扬以减小其对料堆的直接作用力，并借助数值模拟手段对新型防风网的抑尘性能进行了研究；最后对防风网目前存在的不足和未来的研究方向进行了探讨。
燃煤烟气汞污染近些年来被世界公认为又一大污染问题，本文较为详细地论述了汞排放控制技术现状及研究进展。目前有多种在研的汞控制技术，其中湿法洗涤和烟气中喷入活性炭吸附剂方式等较有发展潜力，但现在还没有一种适用性强的技术可广泛推广。最后介绍了烟气脱汞的一些新技术，并对脱汞技术的发展前景进行了展望。
采用二次合成法合成ZSM-5分子筛膜，并用XRD和SEM对其表面进行表征，所合成的膜为ZSM-5分子筛膜。对分子筛膜用Ag+、Cu2+、Fe3+金属离子进行改性，改变离子浓度，然后应用于模拟汽油中苯并噻吩和2,5-二甲基噻吩的分离性能研究，同时还考察了不同料液温度、再生次数对膜脱硫的影响。实验结果表明：负载Ag+浓度为0.2 mol/L时对苯并噻吩和2,5-二甲基噻吩的分离效果最好，分离因子最高可达到1.65；料液温度在常温（25 ℃）下脱硫效果最好，通过简单方法对膜进行再生，考察再生膜脱硫具有较好的稳定性。
以NaY分子筛为载体，通过微波辅助液相离子交换法制备了Ag改性的AgY分子筛，并对其进行了X射线衍射（XRD）、N2吸附比表面积（BET）、X射线光电子能谱（XPS）和扫描电镜（SEM）等表征分析。以噻吩/石油醚体系为模型化合物，考察了吸附温度、吸附时间以及吸附剂用量等条件对吸附剂性能的影响，结果表明吸附温度40 ℃、吸附时间30 min、吸附剂质量/原料油体积（g/mL）为1∶40时脱硫效果最好，脱硫率为98.46%。40 ℃时，AgY吸附剂的静态平衡吸附量为0.7970 mmol/g。
研究了钨酸钠-双氧水体系对亚甲基蓝模拟印染废水的催化氧化降解效果。结果表明，当0.01 mol/L的钨酸钠溶液的加入量为7.0 mL、30%的双氧水溶液的加入量为3.5 mL、反应温度60 ℃、反应40 min后，对100 mL浓度为10 mg/L的亚甲基蓝模拟废水的脱色率接近100%。反应在较宽的pH值范围（1～14），都有较好的去除效果。紫外可见光谱分析表明，原水样在664 nm、614 nm和292 nm、244 nm处的特征吸收波峰消失了，降解为小分子物质。在此条件下的亚甲基蓝降解速率常数为0.0879 min－1，活化能较低，为34.61 kJ/mol。反应符合一级反应动力学模型。
高含酚煤气化废水现有预处理工艺存在有酚脱除效果差、能耗过高等缺点。在此基础上，本文提出一种新的化工预处理流程。新流程关键是通过让煤气化废水吸收二氧化碳降低pH值，并使萃取脱酚首先进行，从而克服了现有工艺的上述缺点。借助流程模拟，对提出流程相关单元操作条件进行了分析。模拟结果显示，提出流程能高效进行废水预处理，相对于现有一些工艺，能大幅降低操作费用。
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