电催化析氢技术作为推动可持续能源转化与存储的关键工具，在实现碳中和及促进可再生能源高效利用方面具有重要意义。然而，现有催化材料在活性、稳定性及成本等方面仍面临挑战，严重制约了其大规模应用。合金催化剂凭借其可调控的组分和结构以及独特的电子特性，在提升催化性能方面展现出巨大潜力。系统综述了合金催化剂在析氢反应中的性能调控机制与策略，重点从合金组分设计、晶体结构调控及与其他功能材料的复合3个方面进行分析，探讨了其在电催化析氢反应中的应用进展；通过典型研究案例，揭示了合金体系中多原子间协同效应对催化性能的影响；总结了当前合金催化剂设计所面临的挑战，并对其未来发展方向提出了展望，旨在为高效、低成本电催化材料的理性构建提供理论依据与技术参考。
尼龙66（PA66）作为一种重要的工程塑料，具有优异的力学性能、耐磨性和耐热性，在汽车、电子、机械及航空航天等领域应用广泛。然而，其固有的吸湿性高、低温韧性差、加工流动性不足以及阻燃性限制了在某些高性能场景中的应用。近年来，PA66的改性研究取得了显著进展，主要通过物理共混、化学接枝、共聚改性等多种手段调控其微观结构与宏观性能，从而制备出具有高强度、高韧性、低吸水率、优良的阻燃性或导热功能化的复合材料。介绍了近年来各种高性能的PA66复合材料的研究进展，分析了各类改性策略对材料结构与性能的影响；各种高性能的PA66复合材料的制备，扩展了PA66的应用范围，有利于其在新能源、汽车等高性能、功能化产业中的应用。
随着全球能源需求增长和环境问题日益严峻，开发高效、可持续的绿色能源技术成为研究重点。电池因其高能量密度和零碳排放特性备受关注，但其阴极缓慢的氧还原反应（ORR）及贵金属催化剂的高成本、低稳定性限制了其大规模应用。采用氨基功能化MXene作为载体负载酞菁铁（FePc），成功制备了NH2-MXene/FePc复合催化剂，系统研究了3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）添加量对催化剂结构及ORR性能的影响规律。结果表明，NH2-MXene/FePc-100催化剂展现出卓越的ORR活性，半波电位高达0.92 V，Tafel斜率为65.94 mV/dec，ORR过程中4电子步骤占主导；该催化剂在5 000次加速老化测试后，性能衰减仅约20 mV，表现出优异的稳定性；该催化剂组装的锌-空气电池展现出优异的性能，峰值功率密度达182.3 mW/cm2，比容量为774.7 mA·h/g，显著优于商业Pt/C催化剂。
“双碳”战略对发展高效光催化制氢技术提出了迫切需求。石墨相氮化碳（g-C3N4）因成本低、稳定性好而备受关注，但存在可见光吸收能力不足及载流子快速复合等问题，严重制约了其产氢性能。通过以硼酸（H3BO3)为硼源的“H3BO3协同分段控温煅烧”策略，成功制备出硼掺杂g-C3N4（BCN）；通过多种光电表征技术，系统探究了硼掺杂对g-C3N4能带结构与光电性能的影响。结果表明，适量的硼掺杂可有效调控g-C3N4的电子结构，提升其可见光吸收能力与光生载流子的分离效率；BCN-2∶5（H3BO3与CN的质量比为2∶5)样品在可见光下的析氢速率达1 507 μmol/（g·h）。这项研究对高效掺杂g-C?N?光催化剂的设计具有重要的指导意义。
在化工分离领域，开发能简便、快速地处理多组分工业废水的技术已成为显著发展趋势。然而，传统方法在应对乳化含磷废水时暴露出分离效率低下的问题。以纤维素膜为基底，原位生长La（OH）?纳米颗粒，构建可同步实现除磷和截留磷的复合膜，并对其进行了性能测试。结果表明，La（OH）?均匀锚定在纤维表面；水下超疏油与低油的黏附特性使其能分离各类油水乳液，达到99.2%的分离效率和1 210 L/（m2·h）的渗透通量；膜材料循环10次后仍保持较高的除磷及截留磷的性能。研究结果为下一代多组分工业废水的处理提供了易于规模化放大、可持续的新思路。
当前商用Pd基催化剂价格昂贵，因此需要开发可替代性廉价金属催化剂。利用选择性刻蚀法，通过改变碱浓度设计合成了等级孔Cu基催化剂；结合X射线衍射、扫描电子显微镜、比表面积测试、压汞测试、N2O化学吸附测试等手段对其进行了表征。在气体空速为30 000 h-1、V(氢气)/V(丙烯)/V(丁二烯)/V(氦气)=137∶98∶1∶196的条件下，研究了等级孔Cu基催化剂的加氢性能。结果表明，Cu基催化剂具有大孔（4~5 μm）?介孔（2~25 nm）的等级孔结构；等级孔Cu基催化剂的完全转化温度为105 ℃，远低于商业Cu粉（220 ℃），并且稳定性超180 h；孔结构的引入提高了催化剂活性面积，增加了Cu催化位点数目，并且保留了适当含量的Al物种，有助于维持催化剂的等级孔结构，增强Cu催化位点的抗失活性能。
CO2转化为碳酸二甲酯（DMC）是一条具有前景的可持续合成与碳资源化利用路径。采用水热法合成了一系列金属有机框架（MOF）衍生的Zr掺杂CeO2催化剂，并将其用于CO2与CH3OH直接合成DMC的反应中，系统研究了不同Zr掺杂量（摩尔分数，下同）的CeO2催化剂对催化性能的影响，确定了催化剂的最优Zr掺杂量；利用X射线衍射、高分辨透射电子显微镜、N2吸附-脱附、X射线光电子能谱等表征手段，探究了催化剂的晶相、形貌、表面化学价态及其与催化性能的关系；在使用Zr掺杂量为2%的Zr/CeO2催化剂的条件下，考察了CO2和CH3OH合成碳酸二甲酯的最佳工艺条件。结果表明，在温度为140 ℃、CO2初始压力为3 MPa、反应时间为2 h的条件下，Zr掺杂量为2%的Zr/CeO2催化剂展现出最高的CH3OH转化率和DMC生成量。
化石燃料消耗导致的CO2排放引发了一系列环境问题，CO2 捕集与封存技术（CCS）备受关注。硅酸锂（Li4SiO4）吸附剂因吸附容量大、再生温度低和热稳定性好而极具潜力，但面临硅源成本高与循环性能不足的挑战。以廉价粉煤灰为硅源，采用固相合成法和浸渍沉淀法制备了Li4SiO4，并通过掺杂K2CO3对其进行了改性；通过XRF、XRD、SEM等测试方法，对材料进行了表征。结果表明，700 ℃固相法制备的吸附剂（LS?700）具有丰富的孔隙结构和高达1.584 2 m2/g的比表面积,吸附性能最优，10次循环后CO2吸附量保持在0.179 7 g/g；K2CO3掺杂使CO2吸附速率提高至0.054 5 g/（g?min），是未掺杂吸附剂的1.4倍；K2CO3与Li2CO3形成的低温共熔层促进了CO2的扩散并降低了反应活化能。该研究为低成本、高性能Li4SiO4吸附剂的开发提供了有效途径，对推进燃煤烟气CO2的高效捕集具有重要价值。
纳米金粒子（Au NPs）因其纳米尺寸效应和优异的催化性能，在催化芳硝基化合物的还原反应中具有广泛的应用前景，但易团聚的特性限制了其实际应用。以具有大孔、介孔和灌流孔的多级孔结构的灌流硅胶微球（PSM）为载体，对其表面进行巯基改性，并将改性后的PSM进一步与Au NPs复合，制备了纳米金/灌流硅胶复合微球（Au NPs/PSM）；采用SEM、TEM、拉曼光谱、XRD等手段，对复合微球进行了表征；考察了Au NPs/PSM催化剂将4-硝基苯酚还原为4-氨基苯酚的性能。结果表明，Au NPs/PSM保留了灌流孔道，Au NPs在PSM表面均匀分散，平均粒径约为4.8 nm，负载量（质量分数）为2.72%；在30 ℃的温度下，该催化反应符合一级反应动力学特征，动力学速率常数为0.103 min-1；该复合微球表现出优异的催化活性、良好的稳定性和可循环使用性。
