由于全氟化合物中有很稳定的碳氟键，因此如何高效地去除受污染水体中全氟辛酸（PFOA）是一项挑战。采用纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体（DBD）对水中难降解有机污染物PFOA进行降解处理，考察了放电气氛、放电功率等放电参数以及气体流量和液体流量等反应条件对PFOA去除率的影响。结果表明，在放电气氛为Ar、放电功率为11.84 W、气体流量为3.33 L/min、液体流量为0.28 L/min的条件下，DBD对PFOA具有较好的降解效果，反应60 min后PFOA去除率可达94.0%以上。结合发射光谱和自由基猝灭分析，确定破坏PFOA的分子结构、实现反应物高效降解的主要活性物种是e^-、?OH、H₂O₂、O₃。该技术可为PFOA去除提供有效的解决方法。

蒽醌类染料是染料行业用量仅次于偶氮染料的第二大类染料，通过蒽醌硝化反应制备的硝基蒽醌是合成各类蒽醌类染料的重要原料之一。采用热质传递性能优异的微反应器，研究了蒽醌连续硝化反应过程中反应温度、蒽醌体积流量、n（HNO₃）/n（蒽醌）、蒽醌浓度、停留时间及硫酸质量分数等关键工艺参数对蒽醌硝化反应的影响。结果表明，在蒽醌硝化反应过程中，一硝化和二硝化反应竞争显著；调节过程工艺参数，在促进蒽醌转化率的同时，会显著影响一硝化和二硝化产物的比例。充分利用微反应器的优势精确调控过程参数，是提高单一硝化产物选择性的有效措施。

塑料是一种合成或天然的高分子聚合物，因其良好的耐用性和可塑性，已在工业领域和日常生活中得到广泛应用。聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是常用的一种塑料，在多个领域都有广泛应用，但是，未经过人工处理的PET在自然情况下很难被降解，给生态系统带来严重负担，因此PET塑料的降解与再生问题已经成为全球性的热点问题，也衍生了许多降解的方法，如光降解法、热降解法、生物降解法等。其中，生物降解法因绿色环保而被认为是一种理想的降解方法。生物降解法中酶降解方法是一种十分环保且较高效的降解方法，而PET降解酶的设计改造成为PET降解的重点问题。综述了现阶段降解塑料的主要方法、生物降解法降解PET的常用酶以及PET降解酶的改造方法，以期为PET的快速降解与再生提供理论依据。

针对CO₂在水合物生成过程中生成速度慢、储存能力低、生成条件苛刻等问题，以双金属Cu、Al负载氧化石墨烯（GO）为添加剂，进行了CO₂水合物生成的动力学特性研究。对制备的GO?Cu?Al进行TEM、EDS、XPS表征及稳定性分析；在274.15 K、3.0 MPa的条件下，对GO?Cu?Al体系进行CO₂水合物生成动力学实验，分析了GO?Cu?Al的质量分数对CO₂水合物生成的诱导时间、反应时间、气体消耗量和储气量的影响,并针对单金属负载体系与双金属负载体系对CO₂水合物生成的影响进行了对比分析。结果表明，双金属Cu、Al可均匀地负载至GO上，且稳定性良好；在274.15 K、3.0 MPa的条件下，当GO?Cu?Al的质量分数为50 \mathrm{\mu } \mathrm{g} / \mathrm{g} 时，CO₂水合物生成的诱导时间为85 min，反应时间为170 min，气体消耗量为0.216 mol，储气量为123.81 cm³/cm³。与纯水体系相比，其诱导时间、反应时间约为纯水体系的 \mathrm{1}/\mathrm{4} 、 \mathrm{1}/\mathrm{7} ，气体消耗量和储气量也均有提升；与单金属负载体系相比，其诱导时间为单金属体系的 \mathrm{1}/\mathrm{2} ，反应时间为单金属体系的 \mathrm{1}/\mathrm{5} ，储气量提升明显。

Co基催化剂因具有高活性和强链增长能力等优势，成为费托合成（FTS）反应适宜的催化剂。总结了Co基催化剂FTS反应机理，并对活性相结构以及助剂与催化性能的构效关系进行了分析。同时，围绕催化剂载体的作用，总结金属?载体相互作用促进FTS反应性能的研究进展，重点分析了金属Co与分子筛耦合直接合成液体燃料的研究进展，归纳了采用双功能催化剂体系制备液体燃料的反应路线及催化剂特征。

石墨相氮化碳(g?C₃N₄)作为一种对环境温和的半导体材料，在光催化领域具有良好的应用前景。但是，纯g?C₃N₄因比表面积小、光生载流子分离难等缺点影响了其光催化性能，限制了其大规模应用，因此对g?C₃N₄进行改性使其光催化性能得到提升具有重要意义。从合成方法和改性策略出发，综述了近年来g?C₃N₄光催化剂的研究进展，并总结了g?C₃N₄光催化剂在废水处理降解污染物、产H₂及产H₂O₂等领域的应用发展。结果表明，改性后的g?C₃N₄光催化剂性能得到了巨大的提升。最后，对g?C₃N₄的发展方向进行了展望。

气凝胶是目前世界上密度最小、质量最轻的固体材料，独特的三维网络结构使其具有广泛的用途。纤维素气凝胶不仅具有气凝胶的高孔隙、高比表面积的特点，还能被微生物降解，也能与其他物质相容，是一种非常适合于可持续发展的新能源。阐述了纤维素气凝胶制备工艺—溶胶?凝胶过程和水凝胶干燥过程。此外，还介绍了纤维素气凝胶在油水分离、隔热、相变、超级电容器、生物医学方面的应用,并对其发展进行了展望。

为了实现聚砜基阴离子交换膜（AEMs）高离子导电性和良好的耐碱性，采用绿色环保的方法制备了氯甲基化聚砜，并以氨基冠醚为交联剂，以氨基冠醚络合的金属离子和三乙胺为阳离子基团，制备了三乙胺和氨基冠醚质量分数不同的冠醚功能化聚砜膜（PSF?CE _X ?QA_1-X ）。通过将低分子质量的聚乙二醇（PEG）引入PSF?CE _X ?QA_1-X ）中，探究了PEG对膜性能的影响。结果表明，亲水PEG的存在有助于膜中离子通道的形成；与PSF?CE _X ?QA_1-X 相比，PSF?CE _X ?QA_1-X ?PEG的电导率和耐碱稳定性均得到了提高；在温度为80 ℃时，PSF?CE_0.1?QA_0.9?PEG的电导率为56.78 mS/cm，耐碱性测试后其电导率可维持初始电导率的85%。此外，PSF?CE _X ?QA_1-X ?PEG还具有良好的尺寸稳定性和热稳定性。

对水性聚氨酯（WPU）涂料进行改性可以实现其功能化改进，将纳米复合粒子添加至WPU涂料中，可提升其力学性能及抗紫外能力。采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯（GO），共沉淀法制备了nano?ZnO/CeO₂，原位聚合法合成了nano?GO?ZnO/CeO₂；对制备的样品进行FT?IR、XRD、TEM、SEM等表征，探究了nano?GO?ZnO/CeO₂的掺杂对WPU性能的影响。结果表明，nano?GO?ZnO/CeO₂是由六方纤碎矿结构的ZnO和立方晶型萤石结构的CeO₂形成的杂化粒子负载于GO表面组成的；与纯WPU膜相比，添加质量分数为0.6%的nano?GO?ZnO/CeO₂，WPU膜的断裂拉伸强度和断裂拉伸率分别提高了43.1%和47.0%；经过168 h的紫外光老化实验后，改性膜的吸水率为15.4%，断裂拉伸强度和断裂拉伸率分别提高了328.0%、39.0%。由此可知，nano?GO?ZnO/CeO₂可以有效提高WPU成膜后的力学性能和抗紫外老化性能。

表面增强拉曼光谱（SERS）是一种重要的光谱分析方法，具有灵敏度高、操作简单、检测速度快、选择性好等优点，其性能高度依赖活性等离子体基底的性质。纤维素是地球上最丰富的生物聚合物，具有廉价易得、可再生及绿色环保等性质。因此，越来越多的纤维素材料被用于制备SERS的基底。从电磁场增强和化学增强两方面阐述了SERS增强机理，并介绍了纤维素材料的种类以及制备SERS基底的方法；综述了纤维素SERS基底在生物分析、水质评估、食品安全、环境污染及染料识别等方面的应用，并展望了未来的研究方向。

在膜法处理污水过程中，广泛使用有机聚合物分离膜。但是，由于不可逆膜污染的发生，需要更换性能衰减后膜，导致大量废膜的生成，因此实现废聚合物膜的再利用具有重要的经济和环境价值。以污水处理厂的废旧中空纤维膜为模板，通过简单的热解重塑反应制备了一种具有超微孔?介孔?大孔结构的炭材料；结合炭材料的结构表征，对活性炭的吸附性能进行了分析，研究了其吸附水中典型芳香烃类和抗生素类污染物的动力学和热力学过程。结果表明，具有分级孔结构的废膜炭对芳香烃类有机污染物的去除能力高于商业炭，而对环丙沙星、卡马西平、磺胺嘧啶等抗生素的吸附性能低于商业炭。

通过物理模拟和数值模拟两种方法，对不同条件下的注采井关调实验进行了研究；在岩心尺度上，根据相似准则建立了油藏物理模型。结果表明，物理模型的渗透率越高，模型压力越低，关调后平均压力降幅越小；原油黏度越大，模型压力越高，关调后平均压力降幅越明显；随着流量降幅增加，压力调控降幅明显增大。数值模拟结果表明，由于断层的阻隔，断层两侧没有形成连通，造成两侧能量补充不同，随着开采的进行，压力差由初期的0.35 MPa降低到0.15 MPa左右；当调整井断层两侧均为一注两采时，随着开发时间的延长，断层两侧压力存在差异，但生产后期又趋于一致；当调整井断层两侧分别为一注两采和一注四采时，随着开发时间的延长，断层两侧压力系统差异增大。该研究对“双高”油田调整井的钻井具有重要的借鉴意义。

水体中的硝氮质量浓度不断升高，对水生态系统和人类健康存在潜在威胁。因此，解决水体中过量硝氮的问题刻不容缓。以Fe(NO₃)₃·9H₂O、Co(NO₃)₂·6H₂O、芦苇生物炭、NH₃·H₂O为原料，采用共沉淀法将钴铁层状双金属负载到芦苇生物炭上，制备了可用于吸附水体中过量硝氮的Co/Fe?LDH@BC。结果表明，Co/Fe?LDH@BC可有效吸附水体中的硝氮，其吸附量为88.52 mg/g；吸附动力学模型符合伪二级动力学模型，等温线符合Langmuir等温线模型，说明吸附反应为自发的、吸热的，主要涉及离子交换、配体交换、静电吸引、氢键四种反应机理；Co/Fe?LDH@BC在大多数共存阴离子的水体中对硝氮具有很强的亲和力，具有实际应用价值。

芳香性是芳香族化合物的重要化学性质之一，明确环状共轭体系的芳香性对了解体系的化学反应性能和稳定性至关重要。通过量子化学计算和波函数分析对凯库勒烯（Kekulene）的芳香性、单光子吸收（OPA）和双光子吸收（TPA）光谱及电子转移特性进行了详细的研究；通过多中心键级和AV1245指数对分子中不同苯环的芳香性进行了定量分析；通过电子定域化函数（ELF）、定域化轨道定位函数（LOL）、磁感生电流和等化学屏蔽表面（ICSS）等多种方法，对Kekulene的芳香性进行了研究；通过电荷差分密度（CDD）对OPA和TPA跃迁过程的电子转移进行了可视化分析。结果表明，1、2环的芳香性明显强于3、4环；ELF和LOL的 \mathrm{\pi } 电子可以在1环两侧高度离域并形成回路；OPA光谱具有较高跃迁偶极矩的激发态，更易成为TPA过程中的中间态。研究结果可为不同体系的芳香性提供有效的理论方法和应用途径。

γ?Al₂O₃为催化剂常用的载体，其表面物化性质对催化反应影响较大。通过改变合成方法和条件，可调控γ?Al₂O₃的载体形貌及载体表面Al的配位环境。不同形貌的载体暴露晶面所需能量不同，其直接影响载体的表面酸性，并影响活性金属之间以及活性金属与载体之间的相互作用，从而创造活性金属不同的锚位点，因此控制载体形貌是调控活性组分结构的有效方式。丙烷脱氢催化剂的载体形貌影响催化剂的催化性能。从γ?Al₂O₃载体的制备方法、形貌控制及其对丙烷脱氢催化剂的影响等几个方面，综述了相关领域的研究进展。

为深度去除富氢气中的CO，制备CO?Prox催化性能较好的催化剂是目前的研究热点。采用分步浸渍法制备了CuO/NiO?CeO₂催化剂，通过XRD、BET、H₂?TPR、HR?TEM等手段对催化剂进行表征，探究了金属Cu+Ni的负载量（金属负载量）对催化剂结构、还原性能及其CO?Prox性能的影响。结果表明，CuO/NiO?CeO₂催化剂中均形成了Cu/Ni?O?Ce固溶体；催化活性主要与高度分散在载体表面的Cu物种和固溶体的浓度有关；当金属负载量为8%时，高度分散在载体表面的Cu物种和固溶体的浓度较高，催化剂表现出较好的催化活性；在CO/H₂/CO₂/O₂/Ar气氛下、反应温度为130 ℃、氧过量系数为1.2、质量空速为20 266 mL/（g·h）的条件下，CO转化率为95.9%，CO氧化选择性为86.3%。

以硝酸铜为铜源、拟薄水铝石为铝源、柠檬酸为添加剂，以乙酸锰为第三组分部分取代铜，采用球磨法制备了Cu_0.7Mn_0.3Al_2.5三元固溶体尖晶石催化剂；借助XRD、BET、H₂?TPR和XPS等表征技术，对Cu_0.7Mn_0.3Al_2.5的晶相结构、织构性质、还原性质及表面阳离子状态及分布进行研究，并在甲醇水蒸气重整制氢（MSR）反应中考察其缓释催化性能。结果表明，与CuAl_2.5、Cu_0.7Zn_0.3Al_2.5相比，Cu_0.7Mn_0.3Al_2.5的晶粒最小，比表面积最大，且晶胞收缩最大，晶胞常数最小；该催化剂呈富铝状态，但表面尖晶石相Cu²⁺占比更高，H₂气氛下还原难度增大，在MSR反应中表现出较好的缓释催化性能；在温度为265 ℃、n（H₂O）/n（CH₃OH）=2、质量空速为2.25 h^-1的条件下反应40 h，甲醇转化率高达84%。该研究为研发高效铜基缓释催化剂提供了数据参考。

如何解决混凝土对外加剂的掺量敏感和混凝土收缩问题，一直是建筑行业期待解决的技术问题。以3?甲基?3?丁烯基氧基乙酸（MBA）为起始剂合成了新型酯类聚羧酸减水剂用大单体（ACPEG）；通过多角度激光散射仪测定了ACPEG的重均相对分子质量（M_w）。结果表明，ACPEG具有聚合活性低的独特优势，可于40 ℃一步法合成减水剂而不会爆聚；ACPEG的M_w为2 389，说明形成了聚醚单体结构；由ACPEG合成的减水剂减水率为37.4%，离析率为10.8%，1 h泌水率为6.2%，表面张力为35.67 mN/m，和易性比由酯类大单体（MAPEG）合成的减水剂略差，但在混凝土坍落度、泌浆距离、离析率、和易性及减缩效果等方面，均优于由甲基烯丙醇聚氧乙烯醚（IPEG）和异戊烯基聚氧乙烯醚（TPEG）合成的减水剂。

在碱性条件下，借助三氯甲烷（CHCl₃）将醛基引入二苯并?18?冠?6（DB18C6）中，制得二甲酰基二苯并?18?冠?6（DDB18C6）；以DDB18C6与可溶性脱乙酰甲壳素（CTS）为原料，利用Schiff反应合成了小分子冠醚质量分数递增的接枝冠醚CTS膜，将其命名为C _a ?CTS膜（a=m（DDB18C6）/m（C _a ?CTS膜））；将C _a ?CTS膜于碱液中进行离子交换，C _a ?CTS膜通过氧空穴结构吸附K⁺，进而制得C _a ?CTSK膜；对各阶段的样品膜进行了结构表征和性能测试。结果表明，随着冠醚接枝度的增加，CTS的热稳定性得到改善；当a=0.20时，C_0.20?CTSK膜的接枝度可达43.91%，吸水率可达168.6%，IEC为1.38 mmol/g；在温度为70 ℃的条件下，C_0.20?CTSK膜的电导率可达46.8 mS/cm；冠醚的接枝引入改善了该系列膜的耐碱稳定性；C _a ?CTSK系列膜在6 mol/L的 KOH溶液中浸泡480 h，电导率降低幅度仅为4.0%。

模拟了一种多孔生物弹性体材料—聚癸二酸甘油酯（PGS)被植入人体软组织的传质扩散渗流现象；用N₂吸附?脱附法表征了PGS材料的孔隙结构；用多物理场仿真软件COMSOL设计不同孔道数目和孔径的支架模型，探究了孔隙度不变时孔道和孔径参数对血液渗流的影响；用COMSOL设计适配的PGS支架模型，结合流体动力学理论，对血液流过PGS支架时的血流特性进行数值模拟，对血流场的动力黏度和剪切速率进行了分析；对不同血液入口速度下的渗流压力和扩散情况进行了对比分析。结果表明，PGS为一种趋于介孔的材料；当血液在多孔支架内流动时，动力黏度随剪切速率的变化而变化，说明血液在支架内的渗流是一种非牛顿流体渗流；在不同入口速度下，血液在多孔支架内的扩散速度不同，入口速度越大，压力越大，传质扩散速度越快。