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。

以Hβ为内核、十六烷基三甲基溴化铵为模板剂、偏硅酸钠为硅源，采用附晶生长法在Hβ表面包覆了一层MCM-41介孔相。分别以Hβ、MCM-41、包覆型复合分子筛（βM）以及Hβ和MCM-41机械混合物（β+M）作载体，采用等体积浸渍法制备了Pt催化剂。以二苯并噻吩（DBT）为模型含硫化合物，考察了催化剂的加氢脱硫（HDS）反应性能。结果表明，引入酸性Hβ载体不同程度地提高了催化剂的HDS活性，但也加剧了HDS产物的裂化反应。Pt/βM的HDS活性与Pt/Hβ接近，显著高于Pt/MCM-41和Pt/β+M。DBT在Pt/MCM-41上以直接脱硫路径为主，且不发生裂化反应。Pt/βM兼具很高的HDS活性和较低的裂化选择性，同时预加氢路径选择性也有所提高，说明包覆型βM复合分子筛是一种潜在的优异深度HDS催化剂载体。

制备了一种具有磁响应的有机纳米半导体复合光催化材料，并将其用于吸附及光催化降解有机物。利用SEM、TEM、FT-IR及DRS对产物的形貌结构及光吸收性能进行了表征。可见光条件下吸附降解有机染料实验结果表明，Fe₃O₄-PTCDI纳米复合材料具有较好的吸附及光催化活性；经过4 h的紫外光或6 h的吸附及可见光光催化降解，亚甲基蓝的去除效率分别为76.4%及72.2%。6次光催化重复利用实验结果表明，其有机染料的去除效率未出现明显下降。

采用共沉淀法制备了一种RuNi双金属负载型催化剂（RuNi/TiO₂），通过XRD、BET、TEM及H₂-TPR表征确定了催化剂的组成及还原性质。考察了RuNi/TiO₂催化剂对CO₂甲烷化反应活性的影响，并对反应温度、RuNi负载量等反应条件进行了优化。结果表明，相较Ru或Ni单组分负载的TiO₂催化剂，双金属负载显著提高了其催化活性，CO₂转化率达到了80%以上，甲烷选择性接近100%，且RuNi/TiO₂催化时反应速率达到了0.55 mol CO₂/（g Ru）·h。同时，通过原位傅里叶红外光谱探究了以H₂O为还原剂时紫外光照射条件下CO₂甲烷化反应机制。

利用失重法、电化学法、扫描电子显微镜（SEM）研究了0.5 mol/L一氯乙酸溶液中核桃青皮提取物（WGHE）对冷轧钢的缓蚀性能。结果表明，WGHE具有显著的腐蚀抑制作用，当WGHE质量浓度为100 mg/L时，20、30、40、50℃下缓蚀率（η_w）分别达到89.6%、92.0%、93.4%和93.2%；电化学极化曲线分析表明，阴极和阳极极化曲线均向腐蚀电流小的方向移动，表明WGHE为混合抑制型缓蚀剂；Nyquist图谱为单一压缩容抗弧，添加WGHE后，钢/酸界面的电荷转移电阻增大，腐蚀反应速率减缓；通过SEM形貌可观察到WGHE能有效降低一氯乙酸对冷轧钢表面的腐蚀。

为改善泥炭生物转化甲烷产率低的现状，探索腐植酸降解产物苯甲醛对泥炭生物甲烷化的影响。以草本泥炭为原料，从其主要成分化学腐植酸的降解产物出发，在泥炭生物甲烷发酵体系中添加不同浓度苯甲醛，解析苯甲醛对日产气量、总产气量、辅酶F₄₂₀、COD、碱度和苯甲醛浓度的影响。结果表明，在50℃发酵温度下厌氧发酵30 d，对照组总产气量为381.8 mL，添加28.27 mmol/L苯甲醛泥炭发酵组总产气量达805.9 mL，与对照组相比增加了111.09%；日产气量最高达到162.8 mL，比同期对照组高152 mL；COD去除率达46.5%，比对照组提高了28.3%。添加腐植酸降解产物苯甲醛有利于促进泥炭甲烷发酵体系有机物降解，促进泥炭生物甲烷转化。

氧化还原液流电池（Redox flow batteries，RFBs）广泛应用于大规模储能领域。但因RFBs存在导电性差、稳定性弱等问题而使其应用受到了限制。设计并制备了基于石墨的负极浆料用于氧化还原液流电池，对石墨浆料的制备方法进行了筛选，并考察了导电剂科琴黑（KB）在浆料中的质量分数对浆料性能的影响；对优化条件下制备的浆料的电化学性能进行了研究。结果表明，使用球磨法，添加KB的质量分数为1.4%~1.6%时制备的石墨浆料具有较好的性能，在电流密度为74.4 mA/g时，石墨的充电比容量可达294 mA·h/g。

以丙烯酸乙酯、二乙烯三胺为原料合成端氨基超支化物。利用环氧基开环反应在纤维素/离子液体溶液中均相制备了端氨基超支化物改性纤维素吸附剂（HBPN-C），利用红外光谱仪、X射线衍射分析、扫描电镜等对HBPN-C进行表征与分析，结果表明，端氨基超支化物被成功接枝到纤维素上；HBPN-C晶型由纤维素Ⅰ变为Ⅱ型，无定形区增大，结构变得疏松多孔。吸附实验表明，吸附剂在pH=3时对阴离子染料C.I.Acid Blue 40吸附容量最大。吸附过程符合Langmuir等温线和拟二阶动力学，静电作用是主要的作用力。用0.01 mol/L的氢氧化钠溶液可完成吸附剂的脱附过程。

为提高电容去离子技术（CDI）对水中镉离子（Cd²⁺）的去除效率，以氧化石墨烯（GO）为主吸附材料、改性碳纳米管（CNT^*）为次吸附材料兼导电剂制备了复合电极，通过测试比表面积、循环伏安特性曲线可知，当m（氧化石墨烯）：m（碳纳米管）：m（聚偏氟乙烯）=7.2：0.8：2时，电极的比表面积为391.72 m²/g，比吸附量达到11.25 mg/g，比电容达到142.36 F/g。工作电压为1.2 V、循环流速为20 mL/min、电极板间距为3 mm、电极对数达到4对时，镉的去除率可以达到91.8%。通过动力学分析，准一级动力学模型能较好地描述电极对离子的吸附速率。通过对吸附等温线拟合分析，Langmuir模型的拟合率为98.9%，Freundlich模型的拟合率为99.87%，证明GO/CNT^*电极在CDI去除镉离子中具有较好的效果。

环境中的抗生素主要通过有机添加物如污水污泥、牲畜粪便和泥浆进入土壤，采用土柱淋溶法研究了不同初始浓度金霉素与强力霉素在不同剖面土壤（0~30、30~60、60~90 cm）淋溶与各土层渗滤液变化。结果表明，金霉素与强力霉素在土壤中残留浓度均表现为表土层>中土层>底土层；各土层渗滤液抗生素浓度均呈现先快速达到峰值随后逐渐降低的趋势，且强力霉素的淋溶特性强于金霉素。综合这2种抗生素在剖面土壤中的淋溶特性发现，金霉素与强力霉素可以在土壤中向下迁移至深层土壤，且污染物浓度越大在土壤中的残留浓度越大，对生态及地下水存在一定的风险。

利用自制的生物滴滤塔反应器在实验室模拟处理养殖场臭气中的氨气，考察了反应器操作条件对脱氮微生物降解效果的影响，分析了稳定运行期间不同的操作条件下氨氮转化率、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮生成率随时间的变化规律。结果表明，在进口氨气质量浓度为200 mg/m³、温度为25℃、营养液pH为7.02、空速为0.2 m³/h、营养液喷淋量为60 mL/min的条件下，氨氮转化率最高能达到86.73%，硝酸盐生成率最高能达到87.09%；经过10d的闲置期后，该反应器可快速恢复状态，有很强的自我调节能力。

针对传统锂吸附剂为粉末材料时机械强度和渗透性差等问题，采用乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA）作为黏合剂制备一种新型EVA/HMO复合吸附剂。在EVA质量分数为18%、致孔剂质量分数为5.0%、热熔温度为121℉的条件下制备的粒状吸附剂形态最佳、磨损量低，其吸附容量为26.35 mg/g。对该粒状吸附剂动态吸附过程进行研究，确定卤水用量为250 mL，此时吸附率为85.4%；解洗液用量为90 mL，解吸率为99.1%。此外对粒状吸附剂的循环性能进行研究，经过20次连续实验，锂吸附率在85%左右，解吸率在100%左右，吸附剂的溶损率约1×10^-3%，表明该粒状吸附剂提锂效果良好、锰溶损率极低。

以硝酸铋、偏钒酸铵和硝酸铁为原料，通过水热法制备了不同铁摩尔分数的Fe/BiVO₄光芬顿催化剂，以可见光条件下降解亚甲基蓝为模型反应考察其光芬顿反应性能。通过XRD、SEM分析了不同Fe摩尔分数以及水热反应pH对催化剂暴露晶面和形貌的影响。结果表明，当Fe与Bi的摩尔比为0.5%、水热反应pH为7时，制备的Fe/BiVO₄-0.5-7催化剂在可见光下对亚甲基蓝60 min的最高移除效率约为80%，是纯BiVO₄的2倍。

以棉花秸秆为原料、ZnCl₂/AlCl₃为改性剂制备活性炭（AC）。利用中心复合设计法（CCD）对主要影响因子进行参数优化，并利用预测模型确定最佳制备工艺为：活化温度为640℃、浸渍质量比（棉秸秆与改性剂的质量比）为1.58：1、活化时间为87 min、改性剂配比（改性剂中ZnCl₂与AlCl₃的质量比）为9：1。在实际实验条件下，样品得率、总酸含量分别为44.32%、0.87 mmol/g，与模型预测值误差分别为1.79%、1.04%。利用碱性有机染料甲基紫研究其吸附性能，当活性炭投加量为1.18 g/L、溶液质量浓度为82.00 mg/L时，其对甲基紫去除率均能达到90%以上。ZnCl₂/AlCl₃改性棉秸秆基活性炭具有良好的吸附性能，为棉秸秆的应用提供了参考依据。

通过静电纺丝制备出碳纤维，然后高温退火处理获得氮掺杂多孔碳纤维，并将其作为硫的宿主材料，最终得到N-CNFs/S正极材料。利用XRD、TG、TEM等对N-CNFs/S复合电极材料的结构和形貌进行表征。N-CNFs/S作为正极材料组装的锂硫电池的电化学性能测试结果表明，在167 mA/g和836 mA/g的电流密度下，N-CNFs/S复合电极材料循环250圈和500圈后容量分别高达836 mA·h/g和631 mA·h/g；同时，N-CNFs/S复合电极材料还表现出良好的倍率性能。

针对鄂尔多斯盆地东缘本溪组致密砂岩储层酸压改造的酸液体系酸岩反应速率快、酸液穿透距离短、压裂效果不理想等问题开发了冻胶酸酸压工艺，利用冻胶酸体系黏度高、滤失低、缓速缓蚀、破胶彻底等优点，实现酸液体系深穿透，提高酸蚀裂缝导流能力。通过流变、水浴破胶、表/界面张力、酸岩反应速率等测试手段评价冻胶酸体系的常规性能、高温流变性能、破胶性能、缓速性能以及残酸对地层的伤害能力，根据结果优选出重科冻胶酸+15% HCl的酸液体系。结果表明，该体系常规性能良好；在70℃、170 s^-1的剪切速率下经过80 min耐温剪切后黏度保持在300 mPa·s；破胶4 h后黏度低至2 mPa·s，且破胶液表/界面张力低；酸岩反应速率低，缓速性能良好；残酸中残渣质量分数低，表现出低伤害、返排效果好等优点。

二氮杂萘二酮类化合物的传统合成方法是环酸酐与肼的双组份环缩合反应，一般以乙酸为溶剂加热回流体系。由于时间过长会使不稳定肼明显降解，以至于产率很低，或者反应步骤过多导致产率过低。为了提高二氮杂萘二酮类化合物的产率，以邻苯二甲酸酐与4-卤代苯肼盐酸盐为原料，在微波辐射下以体积比V（DMF）：V（ACOH）=3：1为反应溶剂进行双组分环缩合反应。产物经过¹HNMR、FT-IR表征表明，新和成方法以高产率合成了2种新型2-（4-卤苯基）-2，3-二氢酞嗪-1，4-二酮。微波反应为二氮杂萘二酮类化合物的合成提供了新方法。

以季戊四醇为核、2，2-二羟甲基丙酸为臂，采用一步熔融法合成了含16个端羟基的超支化聚酯（HBPE）。利用异佛尔酮二异氰酸酯和丙烯酸-2-羟乙酯的半加成产物改性HBPE，制备了一系列末端含有不同数量CC的超支化聚氨酯丙烯酸酯（HBPUA），并对HBPUA涂料固化过程和固化膜性能进行研究。结果表明，HBPUA改性度越大、用量越多，涂料固化时间越短，CC转化率增大，固化膜的硬度增强，柔韧性和抗冲击性能减弱；当HBPUA质量分数超过60%时，涂料固化速度快，CC转化率大于90%，固化膜综合性能优异。

为处理长链二元酸生物发酵工艺产生的高硫酸盐有机废水，筛选分离出一株具有优异耐盐性能的菌株GXNYJ-12，其可有效处理COD质量浓度为6 512 mg/L、硫酸盐质量浓度为20 200 mg/L、全盐量质量浓度为31 100 mg/L的长链二元酸工艺废水，经120 h好氧生化，COD去除率高达95%。其生化出水经臭氧催化氧化进一步处理，在采用自研活性炭复合材料负载催化剂（Fe₂O₃/ACNT）、液体空速为0.5 h^-1、臭氧相对投加量为2.3 g（O₃）/g（COD）条件下，出水COD降至58.7 mg/L，TOC降至20.1 mg/L。GC-MS定性分析结果表明，长链二元酸工艺废水有机组分多为稳定的五元环、六元环结构，仅生化处理很难实现COD达标排放。

以聚亚苯基砜（PPSU）为基膜材料、合成的铝基MOFs材料MIL-68（Al）为添加粒子，采用浸没沉淀相转化法制备了MOFs掺杂量不同的MIL-68（Al）/PPSU混合基质膜。对所制得的MIL-68（Al）进行表征，考察了MIL-68（Al）不同的掺杂量对混合基质膜的微观形貌及分离性能的影响。结果表明，当加入质量分数1%的MIL-68（Al）时，膜中出现均匀的孔道结构；此时，水通量可达到137.14 L/（m²·h），比纯膜提高了17.96%，对甲基紫溶液的截留率为92.94%。另外，MIL-68（Al）的加入使膜的抗污染能力有所提高。

考察了两性和阳离子咪唑啉缓蚀剂与阻垢剂ATMP和AMPS共聚物在1.5%和15%矿化度的模拟配水水质中的浊度、中和电荷浓度、阻垢率和腐蚀速率。结果表明，两性咪唑啉缓蚀剂与阻垢剂的质量浓度比[C（缓蚀剂）/C（阻垢剂）=1：0.5~1：4]范围相比阳离子（［C（缓蚀剂）/C（阻垢剂）=1：0.5）的范围更大；配伍性主要是由于药剂之间发生电中和，中和后电性变化范围小，浊度降低，缓蚀性能和阻垢性能良好，对缓蚀剂性能还会起到协同增效作用；而电中和后电性变化大，易导致浊度增加，药剂自身的缓蚀和阻垢性能均下降，表现出不配伍。

传统内热窑式生物质热解炭化技术产效平稳，炭品质优良，但热解气往往只经单一设备冷凝，副产品种类少，质量差，整体能量利用率及经济效益低下且存在环境问题，因此针对热解气提出多级冷凝的优化方案并结合某产炭厂生产数据进行分析。通过对生物油及不可冷凝气体产物的成分分析，建立该工艺下所产热解气的化合物模型，经过冷凝计算获得以三级冷凝为核心的生物质热解多联产系统。通过对该系统进行热力学性能及经济性等分析发现，优化方案的能量利用率由50.56%提升至71.07%；年利润增加额为改造投资的4.5倍，实现了生物质能源综合利用与降污减排的目的。

以甘氨酸乙酯盐酸盐和亚硝酸钠为原料，研究了在微通道反应器中重氮乙酸乙酯的连续流合成工艺。考察了亚硝酸钠用量、反应温度、酸用量、停留时间等工艺条件对反应结果的影响。由于该反应为强放热反应，且产物在高温下稳定性差，因此，若采用传统釜式间歇操作容易造成局部过热，存在较大的安全隐患和产物分解的缺陷；普通的管道反应器又难以克服非均相的传质障碍导致收率偏低。微通道反应器在保持良好的传热效率同时，能打破相界面障碍，保证反应液充分混合，非常适合该工艺的开发。利用微通道反应器的上述优点，进行工艺条件的筛选，提高了反应效率并得到较高的收率。

化学环制氢工艺现有流程模拟平台无法对其进行有效仿真，限制了反应器尺寸设计及工艺优化过程。基于轴向扩散模型建立了双流化床反应器化学环制氢工艺，优化了反应器的结构及操作参数，为化学环制氢工艺提供了理论指导；所建立的流化床反应器轴向扩散模型可充分模拟工业尺度反应器中天然气与金属氧化物的重整反应过程；优化结果表明，利用商业化模拟平台建立的化学环制氢工艺流程可高效产出氢气，氢气/甲烷比例达到232%，平均制氢成本为1.1万元/t。

为实现芳烃抽提装置运行提供优化指导，基于云计算技术，集成流程模拟软件，建立芳烃抽提智能优化系统。将自主开发的芳烃抽提物料相平衡数据包与流程模拟软件相结合，为智能优化系统提供精确过程模型。模型计算结果与生产实际比较吻合，可在装置负荷率为设计值的60%~120%、原料芳烃质量分数为设计值的80%~110%范围内，预测出获得高纯度、高收率混合芳烃产品的主要操作参数，优化芳烃抽提装置的操作。

简略介绍了我国城市污水处理所面临的问题以及国内水解酸化工艺的研究现状，并进一步探讨了水解酸化池的工艺原理及其特点。结合实验，分别从废水中SS的去除、出水可生化降解性、对后续系统脱氮负荷的影响3个方面，对水解酸化池作为前置BAF组合工艺中的预处理单元的预处理效果进行了分析。结果表明，水解酸化池可有效降低SS浓度，平均浓度低于70 mg/L；可显著提高出水的可生化性，出水B/C的范围为0.43~0.55；TN平均去除率提高了30%以上，有效降低了后续处理单元的脱氮负荷。

对苯二甲酸是一种重要的化工原料，对苯二甲酸生产工艺中精制单元会产生150℃、0.5 MPa的母液，具备一定的利用潜力。目前多采用溴化锂吸收式热泵或是有机朗肯循环回收该部分余热，但是存在投资周期长、热利用率低的问题。针对该问题探讨了新的高效余热回收利用方式，并与其他方式对比得到了较优的方案。结果显示，采用螺杆水蒸汽热泵将常压蒸汽直接压缩至0.5 MPa后利用的方案能够减少高压蒸汽或燃料油的消耗，具有投资少、收益高、余热利用效率高等优点。

通过对煤制天然气联产甲醇和乙二醇典型案例分析，研究煤制天然气联产化学品作为煤制天然气升级示范的技术优劣势。研究表明，通过产品结构优化和工艺系统集成等方式，工艺系统资源利用效率大幅提升。在消耗相同原料情况下，煤制天然气联产甲醇和乙二醇过程相比于煤制天然气过程产品产量增加64.8%。通过元素流分析发现，碳元素利用增加9.9万t，氢元素利用增加1.81万t，氧元素利用增加60.69万t。煤制天然气联产甲醇和乙二醇使更多的原料气转化为高附加价值的化学品，提升了项目的经济性，同时不同的产品结构为工艺系统集成提供了空间，煤制天然气联产化学品可作为煤制天然气产业升级示范重点关注的工艺路径。

采用溶胶-凝胶法制备的多孔海绵状CoFe₂O₄尖晶石晶体，滴铸在玻璃碳电极（glassy carbon electrode，GCE）上作为修饰电极，继续滴加Nafion形成CoFe₂O₄/Nafion/GCE电极。在优化的条件下，修饰电极在0.02~0.10 μmol/L内对于Pb（Ⅱ）的检测灵敏度为68.50 μA/（μmol·L），检测下限（limit of detection，LOD）为7.3 nmol/L（通过3σ方法计算）。进一步的XPS表征说明了活性材料对于重金属的络合作用。评估了所制备电极的重复性、干扰性以及实际湖水检测，结果均表明其优异的性能以及潜在的实用性。因此，CoFe₂O₄尖晶石晶体是潜在的重金属检测新型传感材料。

综述了电化学传感器的原理、分类以及基于无机纳米材料、有机纳米材料修饰的电化学传感器在重金属电化学检测中的研究进展，并对其应用前景进行了展望。