随着工业化进程的加速，大量难降解有机物进入到废水中，给传统水处理技术带来了新的挑战。非均相催化臭氧氧化作为一种高级氧化过程（AOPs），因其高效性和环境友好性，在水处理领域显示出巨大的应用潜力。非均相催化剂通过提供表面羟基、路易斯酸位点、氧化还原循环和结构缺陷等活性位点，能有效促进臭氧的分解和活性氧物种（ROS）的生成，从而提高有机物的降解效率；金属基催化剂（过渡金属氧化物和金属负载型等）和非金属催化剂（活性炭、碳纳米管和氮化碳等）在提高臭氧氧化效率方面效果显著。综述了非均相催化臭氧氧化技术在工业废水处理中的应用，包括其作用机理、催化活性位点、典型催化剂，以及该技术在实际废水处理中的应用；对非均相催化臭氧氧化技术的研究方向提出了展望，并提出了建立统一的催化剂评价标准和提高催化剂稳定性的重要性，以促进高效非均相臭氧催化剂的开发和实际应用。

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。

通过添加助剂调控Pt基催化剂的活性相，可以达到提高催化剂选择性和稳定性的目的。以Ga为助剂，通过改变n（Ga）/n（Pt）调控Pt基催化剂的活性相，并采用BET、FT-IR、TG、H₂-TPR等手段对其进行了表征；在反应温度为580 ℃、体积空速为2 000 h^-1、氢烃比（氢气与丙烷的体积比）为1的条件下，研究了Pt基催化剂脱氢性能。结果表明，Pt7Ga/Al₂O₃催化剂中的Pt粒径最小，分散性最好；Pt7Ga/Al₂O₃催化剂脱氢性能最好，反应3 h的丙烯选择性为90.98%，比PtSn/Al₂O₃催化剂高3.01%；Ga的调控增强了Pt与载体Al₂O₃间的作用力，降低了催化剂的酸性和催化剂的石墨化程度。

采用聚碳酸亚丙酯（PPC）与聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）共混制备了PPC/PBAT复合材料。由于PPC与PBAT的相容性较差，限制了复合材料的性能提升。为了提高二者的相容性，选择极性单体马来酸酐（MA）及引发剂2,5-二甲基-2,5?双（叔丁基过氧）己烷（DHBP），对PBAT进行接枝改性，并制备了PBAT接枝马来酸酐（PBAT-g-MA）。研究了PPC与PBAT-g-MA之间的相互作用以及对共混物性能的影响。结果表明，随着PBAT-g-MA质量分数的增大，共混物的断裂伸长率逐渐增大，PPC-60/PBAT-g-MA-40（60、40分别为PPC、PBAT-g-MA的质量分数）的断裂伸长率由21.2%增大至68.1%；当PBAT?g?MA质量分数低于PPC时，作为分散相的PBAT-g-MA在PPC基体中均匀分散，自身的酸酐基团与PPC的端基发生反应，可有效改善两相的相容性，应力在界面层实现有效传递，共混物的力学性能得到提升。

随着锂离子电池价格的显著上涨，低成本、高能效的钠离子电池引起了广泛关注。电解液作为连接钠离子电池正负极材料的桥梁，具有至关重要的作用。针对不同电极材料构建适合的电解液体系，可以有效地提升钠离子电池的首次库伦效率、循环稳定性以及倍率性能。阐述了各类电解液添加剂在钠离子电池体系中的研究进展，并探讨了界面膜的形成机理；对未来电解液添加剂的研究方向进行了展望。

长输天然气管道具有管径大、流速快的特点，掺氢混气的不均匀度会增加管道输送系统金属氢脆、密封渗漏、设备运行不稳定等风险。针对我国某长输天然气管道的运行工况，采用数值模拟的方法研究了4种静态混合器（SK型、SX型、SL型、HEV型）进行掺氢输送（掺氢比为3%）时的流场特性以及混合效果。结果表明，4种静态混合器对天然气掺氢混气均具有扰动混合作用，混合不均匀度随输量的增大而减小，压力损失随输量的增大而增大；在掺氢比为3%、掺氢压力为4.22 MPa、输量为13×10⁸~36×10⁸ Nm³/a的工况下，SK型、SX型、SL型和HEV型静态混合器的混合特性和效果差异较大，应在不同的混合距离处，将混合不均匀度下降至5%以下。综合考虑，可优选或创新设计结构相对简单、混合距离短、混合不均匀度较低、湍流特性优异、剪切特性良好并且压降适中的静态混合器，作为大口径长输天然气主管路掺氢混合器。

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。

为探究D-A共轭聚合物中给体单元长度对其热电性能的影响，设计合成了3种含不同给体单元长度的二噻吩并吡咯（DTP）类的D-A共轭聚合物（PDPP-DTP、PDPP-2DTP、PDPP-3DTP），通过电化学表征结合密度泛函理论计算的方法研究了给体单元长度对聚合物能级的影响，并以三氯化铁作为掺杂剂对聚合物薄膜进行氧化掺杂，研究了其光学性质、热电性能及电阻随温度变化的规律。结果表明，随着DTP类给体单元长度的延长，聚合物的HOMO能级逐渐升高，使其更容易氧化掺杂；在相同的掺杂剂浓度下，掺杂后聚合物的电导率随着给体单元长度的延长而升高；PDPP-3DTP的最高电导率达到302.3 S/cm，远高于PDPP-2DTP（106.2 S/cm）和PDPP-DTP（64.7 S/cm）；随着给体单元长度的延长，聚合物薄膜的电荷传输能垒逐渐降低，有利于提高掺杂薄膜的电导率；随着给体单元长度的延长，掺杂后聚合物薄膜的塞贝克系数降低；聚合物PDPP-2DTP经掺杂优化后，其热电功率因子最高，其值达到19.4 μW/(m?K²)。

根据国家管网集团构建公平开放大平台的要求，原油管道的富余管输能力将面向全社会开放。通过仿真模拟的方法研究了掺混原油管道顺序输送能耗费用变化，并基于模拟结果建立了原油管道新增来油掺混输送优化模型，得到了能耗费用随黏度、输量指数变化的关系，实现了对不同黏度掺混原油顺序输送的能耗费用的优化，为管道新增不同性质原油的安全经济掺混输送提供了技术支持。

在大庆龙西区块扶余油层开发过程中发现，该扶余油层中含硫化氢（H₂S）且存在其质量浓度超过阈限值（15.0 mg/m³）的情况，但其生成H₂S机制尚不明确。采用室内H₂S生成机理实验与基于PHREEQC和CMG软件的数值模拟相结合的方法，开展了龙西区块地层生成H₂S的机理研究。结果表明，高温储层（100~125 ℃）生成H₂S的机理为硫酸盐热化学还原反应，H₂S的质量浓度为3.20~6.10 mg/m³；低温储层（≤60 ℃）生成H₂S的机理为硫酸盐还原菌（SRB）还原反应，H₂S的质量浓度最高可达29.70 mg/m³；压裂液通过降低近井地带温度，促进了SRB的繁殖，短时间内生成的H₂S质量浓度较采出水中SRB生物还原反应提高了7.5倍；1 m³酸液与0.80 mol FeS的岩心和堵塞物反应生成H₂S的质量浓度分别为3 330.69、11 466.75 mg/m³。因此，压裂和酸化是龙西区块扶余油层开发生成H₂S的主要机理。

利用N-十二烷基琥珀酸酐、L-亮氨酸和聚醚醇为原料合成了两种非离子型表面活性剂，并通过核磁共振氢谱验证了分子结构；通过表面张力仪分别测试了两种非离子型表面活性剂在不同浓度下的表面张力，并根据γ-lgc曲线确定了临界胶束浓度；通过析水率研究了表面活性剂的乳化性能；使用分子动力学模拟技术，研究了表面活性剂在油水界面处的聚集形态以及与油和水之间的作用。结果表明，与表面活性剂1相比，表面活性剂2含更多的非离子亲水组分，因此降低表面张力效果更好；表面活性剂1及表面活性剂2的临界表面张力（γ_CMC）分别为25.54、24.46 mN/m；在低浓度下，两种非离子型表面活性剂均具有较高的析水率，乳化效果不佳，但在高浓度下乳化效果较好，采用两种非离子型表面活性剂制备的乳液均具有一定的稳定性；表面活性剂分子的静电势分布影响了其亲水和亲油的性质。

环己基苯（CHB）是一种重要的化学中间体，具有特殊的物理化学性能，可用作锂离子电池的电解质添加剂，少量添加即可防止过度充电并确保电池的循环性能和寿命；CHB在用于过氧化反应合成苯酚中时可生成另一种重要的有机化工产品——环己酮。介绍了3种合成CHB方法中使用的催化剂，这3种方法包括苯与烷基化试剂的傅克烷基化反应、联苯选择性加氢反应以及苯加氢烷基化反应；指出了开发兼具高酸量和高介孔体积的沸石分子筛催化剂是苯加氢烷基化制备CHB的关键。

利用太阳能光催化降解污染物，是解决水污染问题并实现太阳能转化最有前途的技术之一。应用煅烧法，以六水合硝酸钴（Co（NO₃）₂·6H₂O）、尿素（NH₄CNO）为原料，通过改变g-C₃N₄的加入量，制备了g-C₃N₄质量分数不同的g-C₃N₄/Co₃O₄催化剂；利用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见吸收光谱（UV-vis DRS）测试，对催化剂进行了分析和表征；为推测催化剂的活性物种，对其进行了捕获剂实验。结果表明，g-C₃N₄与Co₃O₄的协同作用可提高两相界面间载流子的转移和分离效率；在可见光下，g-C₃N₄质量分数为10%的g-C₃N₄/Co₃O₄对四环素的降解效果最佳，降解率为66.50%，高于纯Co₃O₄对四环素的降解率（35.90%）；催化剂的活性物种主要为超氧自由基（·O₂-）和空穴（h⁺）；Co₃O₄与g-C₃N₄的复合，改善了Co₃O₄电子-空穴对复合过快、带隙小和光吸收能力弱等不足，为今后有机污染物的降解提供了思路。

利用原位红外光谱技术考察了HY分子筛和镧离子改性Y（LaHY）分子筛的氢转移反应性能；结合分子筛晶体结构、织构性质和酸性质等表征数据，探讨了稀土改性以及水热处理对Y分子筛氢转移反应性能的调控机制。结果表明，Y分子筛的Brønsted（B）酸密度和强酸强度减弱，同时落位于超笼中的稀土物种形成弱Lewis（L）酸位，超笼中B酸和L酸位点的协同作用促进了氢转移反应的发生；经过水热处理，HY-LH和LaHY-LH分子筛的总酸量显著减少，同时超笼中与稀土物种有关的L酸中心完全消失，显著降低了HY分子筛氢转移反应性能。研究成果可为深入理解催化裂化反应过程中氢转移反应的规律，以及调控烯烃产物选择性和抑制结焦失活等提供理论指导。

与常用气液鼓泡塔相比，管式气液接触器通过在管道空间内产生的均匀气泡状高分散体系强化气液传质过程，具有含气率高、能耗低和维护简单等优点。自主设计研制了带文丘里射流气泡发生器的微气泡型管式气液接触器；利用计算流体动力学（CFD）数值模拟和室内实验相结合的方法，对其所涉及的成泡机理、气泡粒径分布特性等进行了系统研究。结果表明，采用体积分数法（VOF）模型耦合RNG k-ε湍流模型可模拟分析微气泡型管式气液接触器内成泡机理和气泡形态；在文丘里射流气泡发生器的扩张段内可将大气泡剪切破碎成微气泡，且微气泡均匀稳定；气泡粒径随液体流量的增大而减小，在液体流量为14.0 L/min、气体流量为最大自然吸气量、柱体长度为800 mm时气泡粒径最小（76.5 μm）；气泡粒径随气体流量的增大而增大，在气体流量为1.5 L/min、液体流量为8.0 L/min、柱体长度为800 mm时气泡粒径最小（86.7 μm）；气泡粒径随柱体长度的增大呈现先降低后基本不变的趋势，当柱体长度大于800 mm时，其对气泡粒径的影响较小。

对粉末电催化剂进行电催化性能测试时通常需要加入黏合剂，该测试容易导致催化剂电阻增加，催化剂负载量减少，并且在长时间测试下催化剂容易被剥离。采用一步水热法使Ce掺杂CoFe层状双金属氢氧化物在碳布上均匀生长，并进一步磷化处理直接获得了无需黏合剂的Ce-CoFe-P@CC自支撑电极材料；通过XRD、SEM、TEM、N₂吸附-脱附等温曲线和XPS对电极材料进行表征，并对其进行了电催化OER性能测试。结果表明，合成得到的电极材料具有规则的纳米片形貌，纳米片长度和厚度分别为2.50 μm和0.05 μm；Ce和P的掺杂优化了CoFe-LDH电子结构，促进了电荷转移，增加了催化活性位点，提高了电极的耐久性；Ce-CoFe-P@CC在10 mA/cm²的电流密度下只需187 mV的过电势，表现出优异的OER催化性能。

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。

碳排放量的不断增加导致环境问题日益严重，寻找解决途径已成为全球共同关注的焦点。通过光催化、电催化还原CO₂可以将其转化为有用的燃料或化学品。TiO₂因具有化学性质稳定、催化活性高、价格低廉、无毒无污染等优点而备受青睐。综述了光催化CO₂还原和电催化CO₂还原的反应机理；阐述了TiO₂在光催化和电催化还原CO₂中的应用和优势、不同表面改性技术对TiO₂的催化性能的影响以及TiO₂的形貌对CO₂还原催化活性和选择性的影响；对TiO₂基催化剂催化性能的提升方法进行了讨论。综述为可持续碳转化提供科学基础，并有助于进一步实验和理论探索TiO₂的作用机理。

以史南油田L11断块沙二段（S2）的断块油藏为例，运用测井、岩心、分析化验及生产动态资料，分析了河口坝砂岩体夹层的岩石及层次类型，描述了夹层的空间展布规律，阐明了夹层对剩余油分布的影响。结果表明，L11断块主力油层的泥质、物性和钙质夹层的占比分别为68%、21%、11%；钙质夹层集中发育在物性夹层分布区，距离物源较近的东北部、夹层尖灭处物性夹层发育程度较高，距离物源较远的西南部泥质夹层发育程度较高。近源方向5级构型界面较薄，远源方向较厚，厚度为0.60~29.00 m；4级构型界面夹层钻遇率在60%以上，厚度为0.35~4.10 m，倾角小于2.0°；3级构型界面夹层展布不超过3个井距，厚度小于1.50 m，平均倾角为2.7°。4级、5级构型界面对剩余油的分布起到了控制作用，3级构型界面对剩余油分布的影响较小，低注高采模式开发效果较好，高注低采模式开发效果较差，通过注采模式可以提高井组驱油效率及开发效果。以上成果及认识对河口坝砂岩油藏的高效开发具有重要的指导意义。

以二水合氯化铜、四水合氯化锰为原料，通过一步水热法制备了Mn₃O₄/CuMnO₂异质结构催化剂CMO-A（A为水热合成温度）；通过X射线粉末衍射仪对不同合成温度下制备的样品进行了组成分析；以汞灯为光源，50 mg/L罗丹明B(RhB)溶液作为污染物模型，对所制备CMO-A样品的光芬顿反应性能进行了测试；向反应体系中加入牺牲剂，结合对照实验探究了反应机理。结果表明，在反应温度为150 ℃时合成的样品CMO-150对RhB溶液的降解效果最好，降解时间为15 min时降解率可达98.01%；0.2 mol/L H₂O₂、50 mg CMO-150催化剂、50 mg/L RhB溶液、pH=3.0为最佳反应条件；经过5次循环后，降解时间为15 min时降解率仅下降22.24%；反应的主要活性物种为羟基自由基(·OH)；结合对照实验，对反应机理进行了探究。

二维金属-有机框架纳米片是一类新兴的二维材料，其与块体材料相比具有更多可暴露的活性位点、快速的质子或电子传递等优点。制备易剥离的二维金属-有机框架纳米片的前驱体，即二维金属-有机框架晶态材料是当前的一大挑战。以廉价且毒性较小的乙醇为反应介质、均苯三甲酸和N-基咪唑为共同配体，通过简单的一锅法制备了结构新颖的镍基二维金属-有机框架晶态材料Ni(C₉H₃O₆)(C₄H₆N₂)₂·0.6(C₂H₅OH)（1）和Ni₃(C₉H₃O₆)₃(C₅H₈N₂)₆·3.25(C₂H₅OH)（2），并对其进行了相关表征和剥离。实验中采用的反应介质乙醇毒性小、价格低廉、对环境污染性小且可循环利用，符合绿色化学的发展要求。该制备方法可为设计合成易剥离二维金属-有机框架晶态材料提供借鉴。

为研究流化催化裂化（FCC）催化剂的传质性能与其孔结构和酸性的关联性，制备了3种具有不同孔结构和酸性的半合成FCC催化剂（CAT1、CAT2、CAT3），并对催化剂的孔结构和酸性进行了系统表征；选用萘、菲、吖啶作为探针分子，测试客体分子在催化剂上的吸附穿透性能，并考察了其传质性能；采用超分辨成像技术，对催化剂上酸中心转化能力进行了可视化分析。结果表明，通过选择合适的探针分子，可实现FCC催化剂对大分子的吸附行为差异性的有效辨析；FCC催化剂上大分子的传质性能取决于催化剂的孔结构和表面酸性；使用新型大孔基质材料可优化FCC催化剂的传质性能，提升FCC催化剂中Y分子筛上酸中心的转化能力。研究结果可为FCC催化剂传质构效关系的研究提供有效方案，并且可为高效FCC催化剂的设计提供理论指导。

为延长超深井超级13Cr不锈钢油管的生命周期，降低生产过程中复杂钻完井工作液及地层产出流体导致的应力腐蚀，开展了应力腐蚀产生机理分析，并提出了应对策略；基于聚合成膜缓蚀机理研发了缓蚀剂；在模拟工况和标准工况下，评价了超级13Cr不锈钢在酸液及加/未加缓蚀剂的返排液中的应力腐蚀情况。结果表明，加入缓蚀剂的酸液达到缓蚀要求；在返排液中，超级13Cr不锈钢的宏观腐蚀速率较大；在酸液及返排液中，超级13Cr不锈钢发生应力腐蚀，且在返排液中应力腐蚀较严重；在实验温度为140 ℃、压力为10 MPa的条件下，超级13Cr不锈钢在返排液中7 d后的应力腐蚀裂纹宽度为3~5 μm，而加入体积分数为1%的缓蚀剂后测试72 h，超级13Cr不锈钢试片未产生应力腐蚀，说明该缓蚀剂可抑制超级13Cr不锈钢在高温环境中的应力腐蚀开裂。研究结果对超深井钻完井安全施工及安全生产具有借鉴意义。

质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）具有高效、环保等特点，在解决能源、环境等问题方面极具发展潜力。质子交换膜（Proton Exchange Membrane，PEM）是PEMFC的关键部件之一，影响电池的性能和成本。现有商用Nafion系列PEM存在成本高、电导率与机械性能较难兼备等问题，成本低廉、性能优异的PEM有助于提高燃料电池的性能和商业化推广。针对膜材料的电导率与机械性能的兼容问题，研究人员从膜的组成材料和微纳结构等方面出发，设计了多种增强型PEM。简要介绍了PEMFC对PEM的要求；重点综述了基于纳米材料改性、复合树脂交联、多孔骨架支撑等的新型PEM制备方法；比较了改性前后膜性能特点，并对PEM制备过程存在的问题做了简要分析；对PEM的研究方向进行了展望。

沥青质是原油和渣油中缔合性最强的组分，沥青质容易通过电荷转移、氢键、偶极相互作用等聚集。当外界条件或成分改变时，沥青质可能会聚集和聚沉，造成设备堵塞和损坏，因此给石油产业带来了挑战。沥青质分散剂可以有效地抑制沥青质的聚沉。从沥青质的结构、分散剂的种类和分散机理等方面综述了沥青质分散剂的研究进展，并且对沥青质分散剂的发展趋势进行了分析。

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。

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%。

通过现有的天然气管道运输掺氢天然气，可大幅降低氢气运输成本。为了评估掺氢天然气管道泄漏的风险，综合高压管道小孔泄漏模型和高斯羽流模型，考虑射流初始动量导致的抬升高度，将高斯羽流模型计算结果与已有实验数据进行对比，并分析了掺氢天然气管道发生单个小孔竖直向上喷射泄漏后，掺氢比、管道压力、风速和泄漏孔直径对泄漏气体导致的爆炸危险区域范围的影响规律。结果表明，高斯羽流模型计算结果与实验数据比较吻合；甲烷危险区域最大距离与掺氢比近似呈线性负相关，氢气危险区域最大距离与掺氢比近似呈线性正相关；甲烷和氢气危险区域最大距离与管道压力近似呈线性正相关，与风速近似呈抛物线型负相关，与泄漏孔直径近似呈正相关。

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。

近年来，玛湖油田多口油井在生产过程中均出现管壁结垢现象，导致井筒堵塞，严重影响了生产效果。研究了玛湖油田垢物的结构与组成；采用OLI?ScaleChem模拟方法，研究流体与岩石基质的作用，探究了垢物的形成机理。结果表明，油井的垢物主要为CaCO₃，且井深越大，其结垢量越大；井筒的温度、压力以及流体的pH对结垢均有一定的影响；CaCO₃垢物是酸性入井流体条件下高矿化度流体与富钙岩石矿物的反应产物，其在聚合物作用下成球，进而堵塞孔缝和井筒。研究结果对油田后续结垢预防措施和处理措施的提出具有重要的指导意义。

以偏钨酸铵、乙酸铜等为原料，通过控制掺杂比，采用简单的水热法，合成了形貌不同的前驱体，随后结合高温退火法，在碳纸上成功实现了Cu掺杂WN松枝状自支撑纳米阵列（Cu?WN?5∶1）的原位生长；利用SEM、TEM、XRD、XPS等测试手段对样品的形貌和结构进行表征分析，进而利用电化学测试方法评估了催化剂的析氢性能。结果表明，W和Cu的掺杂比（n（W）/n（Cu））对催化剂的析氢性能具有重大影响；当n（W）/n（Cu）为5∶1时，催化剂具有最优的析氢活性；Cu元素的成功掺杂改变了WN的电子结构，增加了其活性位点的数量，加速催化过程中的电荷转移速率，从而提升了材料的HER活性；Cu?WN?5∶1在KOH浓度为1.0 mol/L、电流密度为10 mA/cm²时所需的过电位为195 mV，Tafel斜率为192 mV/dec，说明Cu?WN?5∶1具有较快的电化学析氢反应动力学速率；该材料在KOH浓度为1.0 mol/L的条件下持续反应36 h，表现出优异的长期稳定性。

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。

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。

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。

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。

焦磷酸锡作为一类新兴材料，因具有较高的比容量和适宜的嵌锂电位而备受关注。采用环境友好的合成方法，以植酸为磷源和碳源、聚环氧乙烷（PEO）为额外碳源，成功制备了锚定在碳框架上的碳包覆SnP₂O₇颗粒（SPO/C@C）负极材料。结果表明，额外的碳包覆层可有效抑制材料的体积膨胀，降低电荷转移电阻，从而提高电子电导率和电容贡献率；当PEO的添加量为1.36 g时，所制备样品颗粒分散均匀，具有良好的电化学性能；当电流密度为0.5 A/g时，循环充放电250次后，比容量保持在351.3 mA·h/g；在扫描速率为2.0 mV/s时，电容贡献率达到60.8%。

Sn助剂可有效提高丙烷脱氢Pt基催化剂的丙烯选择性并抑制积碳的产生，但是Sn的助剂效应尚不明晰。采用共浸渍法和溶胶凝胶法调变Sn的引入方式，构建不同PtSn作用体系，并系统地探究了Sn引入方式对Pt基催化剂丙烷脱氢反应性能的影响；采用XRD、BET对催化剂的织构性质进行表征，通过H₂?TPR、TEM、CO?IR对助剂Sn的结构进行辨析，并对催化剂进行了丙烷脱氢反应性能评价与积碳分析。结果表明，相较于共浸渍法制备的PtSn/γ?Al₂O₃，溶胶凝胶法制备的Pt/Sn?γ?Al₂O₃具有较低的比表面积和较大的孔径，可促进PtSn团簇与载体间的相互作用，实现金属的高分散度；Pt/Sn?γ?Al₂O₃有较多的活性位，因此丙烷转化率和丙烯收率较高，同时载体的大孔径也使催化剂的积碳量显著降低。

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%。

为研究输油站使用可穿戴设备的爆燃风险，对输油站爆燃事故及可穿戴设备的起火燃爆事故、可穿戴智能设备最高表面温度及电磁辐射功率、可穿戴设备电池爆炸风险等进行了研究。结果表明，输油站因使用智能穿戴设备导致的燃爆事故案例未见报道；输油站使用可穿戴设备的引燃风险主要包括设备表面过热引燃风险、设备电池燃烧爆炸风险、设备射频火花风险，而可穿戴智能设备在使用过程中基本不可能出现表面温度高于200.0 ℃的情况，可以排除可穿戴智能设备使用过程中因设备发热导致的热表面引燃油气风险；可穿戴智能设备的最大电磁辐射功率不足以点燃石油挥发蒸气；输油站内因可穿戴智能设备着火或爆炸并造成油气燃爆事故是一种极小甚至可忽略的安全风险，在可接受范围内。

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。

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。

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。

将七钼酸铵分别用水和草酸溶液溶解后与TiO₂复合制备MoO _x ?TiO₂载体，通过浸渍法负载钒获得VO _x /MoO _x ?TiO₂催化剂；采用XRD、SEM、BET、XPS、H₂?TPR和NH₃?TPD表征手段研究催化剂的结构和性质，并考察了其脱硝活性和高温老化性能。结果表明，草酸助溶七钼酸铵制得的VMoTiO?F在210~510 ℃的脱硝效率大于80.0%，优于用水溶解制备的VMoTiH?F；VMoTiO?F表面存在较多的MoO _x，可增强与VO _x 的相互作用，促进催化剂表面产生更多的低价态VO _x 和表面化学吸附氧(O_α)活性物种；VMoTiO?F中的VO _x 和MoO _x 相互作用还能提高低温氧化还原性能，有利于催化过程中的电子传递；VMoTiH?F相比VMoTiO?F有更多的MoO _x 进入TiO₂晶格，提高TiO₂的热稳定性，而VMoTiO?A中的锐钛矿TiO₂在高温老化中被严重烧结甚至部分转变为惰性金红石晶型，导致表面酸性位损失和氧化还原性能降低，因此VMoTiH?A催化剂的脱硝性能明显优于VMoTiO?A。

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。

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。

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。

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。

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。

随着可再生能源的发展，新兴的储能系统受到了广泛关注。钠离子电池由于其资源丰富、安全、成本低、环境友好和使用方便等特点，在大规模储能领域备受瞩目。钠离子电池正极材料显著影响电池的能量密度、循环性能和倍率特性等关键性能。目前，已经有3种应用于钠离子电池的正极材料进入了产业化视野，即层状过渡金属氧化物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝化合物。综述了钠离子电池正极材料的分类、性能及研究进展，并对其潜在的研究方向进行了展望。