为应对全球气候变化，《巴黎协定》明确了碳中和的目标，中国积极做出国家自主贡献，承诺努力在2060年前实现碳中和，这必将给各行各业带来战略性变革。化石能源的消耗作为碳排放的最主要来源，受碳中和影响最深远。通过分析化学能源及资源化利用现状，明确化石资源化利用的重要意义，指出其发展方向和重点技术，并对其前景做出展望与发展建议。

从高能效循环利用技术、零碳能源技术、负排放技术3个方面综述了碳中和减排技术，分析了这些技术的优缺点及其在碳中和目标下的减排可行性，并对减排技术的发展进行了展望，以期为缓解气候变化、实现碳中和目标提供技术借鉴。

详细阐述了Cu基催化剂的研究进展，重点从催化剂的反应机理、构效关系和活性位点进行了讨论。此外还概述了贵金属催化剂、In₂O₃基催化剂和其他新型催化剂的最新进展，以增强当前对CO₂加氢制甲醇的理解。最后，对现有催化剂存在的问题进行了分析，并提出了今后可能的研究方向。

作物硼缺乏到产生硼毒之间的浓度范围相对较窄，且大多数作物生长后期需硼较多。硼在高降雨、砂性土壤条件下易发生淋洗损失，而目前市场上存在的主要硼肥产品具有高溶解性、对作物易产生毒害，或养分释放特性不能满足作物生育期需求，因此，需要构建适宜于气候-土壤-作物系统需求的创新型硼肥产品。以澳大利亚研究的硼肥产品为例，通过"物质合成及其验证—物质基本特性探究—作物苗期毒性评价—作物生长效果试验—工业化生产与应用"硼肥创新链条的构建，实现了高效安全硼肥产品的创新设计与生产应用，为硼肥及其他中微量营养元素肥料创新提供思路。

分析了天然气部分氧化制乙炔技术在我国的专利申请趋势、分布、法律状态和重要申请人的专利类型，对重要专利进行了分析和对技术发展方向进行了探讨，并对国内相关申请人的专利申请策略提出建议。

首先对铁酸钴材料的制备方法及复合材料的制备进行了综述，并对比分析了不同制备方法的优缺点；其次，归纳总结了铁酸钴材料在催化、吸附、电化学领域的应用；最后，针对当前研究存在的问题进行了总结，并对未来研究方向提出了展望。

介绍了以溶剂热法、逐层浸涂法、模板法为代表的MOFs/TiO₂纳米复合材料制备工艺及其在光催化、光解水制氢、气体吸附与存储、太阳能电池等领域的应用，并对MOFs/TiO₂纳米复合材料未来发展进行了展望。

双网络水凝胶在保持高吸水性等性能的基础上改善了传统水凝胶机械性能差、不稳定等缺点。重点介绍了双网络水凝胶及其在组织工程、伤口敷料、离子吸附、农林业等方面的应用。当在组织工程、导电和伤口敷料等医学领域应用时，水凝胶的生物相容性及力学性能成为研究重点；当应用在林业和吸附染料、离子方面时，水凝胶的溶胀性能较为重要。

通过研究厌氧菌的强化和筛选、厌氧消化过程中添加导电材料、厌氧消化反应器外接电源、两相厌氧消化反应器以及耦合工艺后发现，提高产甲烷菌的浓度、活性，改善其生存环境，促进微生物之间的直接电子传递，可以加快有机物降解速率，提升产甲烷效能。

对降解多环芳烃的共培养微生物的种类及构成、共培养降解多环芳烃过程中微生物间的相互作用、影响共培养降解多环芳烃的因素、共培养体系的构建以及共培养降解多环芳烃的应用进行了综述，并对共培养体系修复多环芳烃污染中存在的问题进行了总结和思考。

系统阐述了陶瓷3D打印技术，重点从工业应用的角度去探讨陶瓷3D打印技术的分类、技术优缺点、工作原理、国内外应用领域、发展前景，最后展望了未来陶瓷3D打印技术的发展趋势。

基于微生物固定化载体材料的发展历程，论述了传统载体材料的分类、优缺点及应用场景，发现传统载体材料种类虽丰富，但各自存在一定的缺点。针对传统载体材料存在的问题，探讨了以改性载体、磁性纳米载体、生物缓释载体及大孔聚合物载体为代表的新型载体材料的特点及发展现状。从环保、成本及应用效果等角度综合考量，提出挖掘利于可持续发展的传统载体材料、完善新型载体的制备方法及丰富新型载体的种类是未来微生物固定化载体材料的发展趋势。

介绍了碳气凝胶的制备工艺，全面综述了碳气凝胶在吸附、保温、催化、超级电容器、储能等领域中的主要研究进展。碳气凝胶是一种新型非晶态有机纳米材料，单位比表面积高（400~3 000 m²/g）、孔隙率高（80%~99%）、具有超低的热导率，在吸附、相变保温材料中有重要应用。碳气凝胶强度大、稳定性好、具有丰富的反应位点，这些因素决定了它是优秀的催化剂载体；同时碳气凝胶还展现出有机气凝胶所没有的优秀导电性。

基于垃圾渗滤液的特点，阐述和介绍了膜蒸馏在其应用中的4个关键要素：预处理、膜污染/结垢、热源和能量回收利用，分析讨论了膜蒸馏处理渗滤液的研究现状，对膜蒸馏在渗滤液处理领域的进一步研究和工程化应用提出了建议。

简述了用于CO氧化的单原子催化剂制备方法，总结了单原子催化CO氧化的反应机理，并以低温CO氧化为主线，重点介绍了近年来在实验和理论上研究的用于CO氧化的贵金属（Pt、Au、Pd、Rh、Ir、Ru）和非贵金属单原子催化剂，为今后研究单原子催化剂提供参考。

综述了纳米纤维素稳定Pickering乳液和泡沫的机理，比较了纳米纤维素和纳米颗粒稳定界面的异同，分析了不同纳米纤维素种类、纵横比、盐度、表面改性、表面活性剂等因素对Pickering乳液和泡沫流体性能的影响。为促进纳米纤维素稳定界面的研究和应用，提出了目前存在的问题并展望了今后的研究方向。

介绍了膜电极的主要生产工艺以及近几年膜电极的关键材料质子交换膜、催化材料的最新研究。比较了各种改性膜、无氟膜、复合膜的电导率数据，不同种类改性膜、复合膜中，均有电导率超过Nafion 117指标的材料，其中应用于HT-PEM的聚苯并咪唑离子交换膜的部分参数已经达到了市场上最好的Gore膜指标。催化剂占燃料电池生产成本的30%~40%，当前很多研究中的催化材料的铂负载量已经低于DOE 2020年的相应指标，其中一种Pt-Ni/BNCs纳米球结构催化剂质量活性达到了3.52 A/mg，是当前Pt/C催化剂性能的16.8倍，在经过50 000次的电位扫描循环后，该催化剂的活性衰减小于1.5%。介绍了各种催化剂负载方法，其中超声波喷雾法的Pt负载量可低至0.015 mg/cm²。随着膜材料和催化材料研究的不断进步，膜电极的生产成本将会越来越低。

以壳聚糖为原料对其进行接枝或交联改性、再通过静电纺丝或湿法纺丝等方法纺制成纤维材料的研究新进展，并对壳聚糖及其衍生物的研究和应用前景进行了展望。

采用等体积浸渍法制备Fe/ZSM-5催化剂，并用于催化湿式过氧化氢氧化（CWPO）反应处理间甲酚模型废水。结果表明，Fe的负载量为1%时催化活性和稳定性最优；3.0-F/Z-5催化剂在高温下催化活性的提高主要是溶出Fe的均相催化作用。利用BET、XRD、UV-Vis DR和NH₃-TPD对催化剂进行表征并分析其构效关系。结果表明，ZSM-5负载Fe后比表面积减小、5 nm孔减少，说明部分氧化铁在分子筛孔道或表面发生沉积；Fe物种在ZSM-5表面分散均匀；催化剂活性位点为弱酸中心和小尺寸氧化铁颗粒协同作用。

通过电沉积和化学还原过程在碳纸表面负载Co（OH）₂-Co纳米片，制得氢氧化钴-钴@碳纸电极（Co（OH）₂-Co@CP），并将其用于催化NaBH₄的电氧化反应。利用SEM、TEM、XRD及XPS等物理表征手段对所制备电极的形貌、组成、元素价态等进行了分析，并用CV及CA等电化学方法研究了所制备电极在碱性溶液中对NaBH₄的电氧化催化行为。结果表明，所制备电极对NaBH₄电氧化具有良好的催化活性。