随着社会经济的发展，能源和环境问题日益受到人们的广泛关注。氢能因其能量密度高、绿色无污染、储量丰富、应用广泛等优点，被认为是21世纪理想的清洁能源。电解水制氢是一种清洁的生产技术，在“双碳”的背景下得到蓬勃发展，其关键挑战在于开发高性能的析氢反应（HER）电催化剂，以降低水分解的过电势。详细介绍了目前主流的电解水制氢技术，分析了各技术的自身特性和优劣势，重点总结概括了HER催化剂的研究进展，最后对电解水制氢技术及其催化剂的发展方向进行了展望。

钴基催化剂活化过一硫酸盐（PMS）具有催化活性高、操作简便、易回收和成本较低等优点，因此近年来在高级氧化技术领域备受关注。综述了钴基催化剂的典型合成方法，包括固相法、气相法和液相法等；介绍了用于活化PMS的钴基催化剂的类型，包括具有特殊形貌的钴氧化物、负载型钴氧化物和钴基复合金属氧化物；阐述了钴基催化剂活化PMS在环境修复中降解有机染料、内分泌干扰物以及药物和个人护理品的研究进展；总结了目前钴基催化剂活化PMS存在的一些不足，并对该领域今后的研究提出了展望。

利用可再生能源CO₂电化学还原制CO是实现“碳中和”目标及可再生能源储存的有效途径之一。简述了CO₂电化学还原的优势及基本反应原理，综述了近年来水溶液中CO₂电化学还原制CO金属电催化剂的研究进展。从制备纳米粒子并调控其组成和结构、构筑合金、设计金属中心和配体与载体的结构以及开发单原子催化剂等方面，重点讨论了单金属纳米催化剂、双金属催化剂、金属有机络合物催化剂和单原子催化剂对CO₂电化学还原制CO性能的影响及相关反应机理，总结了各类催化剂的优缺点，对CO₂电化学还原制CO金属催化剂的发展方向进行了展望。

层状双金属氢氧化物（LDHs）具有层内离子可变、层间阴离子可交换以及反应表面较大的特点，因而表现出优异的电催化析氢和析氧性能。此外，基于LDHs的衍生物能够实现催化剂材料的多功能化和性能的增强，使其在众多领域均表现出显著的优势和良好的应用前景。系统分析了LDHs层板结构的可调变性、可剥层及组装性、结构记忆效应等性质，以及剥层法、共沉淀法和水热合成法等LDHs高效电催化剂的常用制备方法，综述了LDHs及其复合衍生物在电解水析氧反应、析氢反应、乙醇电催化氧化反应、氧还原反应等电催化领域的应用研究，并对LDHs所涉及的问题和解决方案进行了分析及展望。

人类活动导致的CO₂过量排放，是造成全球气候变暖的主要原因，因此亟需一种能够有效控制CO₂浓度增长的方法。直接空气捕获技术是目前唯一能够大规模实现碳排放负增长的技术。固体胺吸附剂，特别是硅载体固体胺吸附剂，因其具有高吸附能力、抗腐蚀、低能耗等优点，被广泛研究并用于环境空气中捕获CO₂。将硅基固体胺吸附剂按照负载方式进行分类，并归纳了不同硅基载体对吸附剂性能的影响；提出粉末状固体胺吸附剂在工业应用中遇到的难题，整理并分析了固体胺吸附剂当前的成型方法；指出了开发高吸附量、高稳定性的成型固体胺吸附剂是CO₂吸附剂工业化的未来趋势。

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。

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。

控制化石能源的使用、促进可替代新能源和清洁能源的发展，符合资源开发与环境保护协同发展的主题。核能作为一种能量密度高的绿色能源，其广泛应用可缓解我国的能源短缺问题。已探明的海水中铀资源约为陆地铀矿的1 000倍，海水提铀是确保铀资源长期供应及核能可持续发展的潜在方法。吸附法因吸附效率高、操作简单、成本低和绿色环保等优点成为海水中铀酰离子提取的有效方法之一，但面临诸多挑战，如海水中铀酰离子的浓度极低且以Ca₂UO₂(CO₃)₃或[UO₂(CO₃)₃]^4-的形式稳定存在、共存离子种类和数量较多等。因此，制备高性能吸附剂是实现海水提铀的关键。综述了海水提铀吸附剂的类型及其性能强化策略，以期设计海水提铀吸附剂提供帮助。

导电聚合物材料因导电率高、质量轻、防腐蚀、电学和光学性能良好等优点引起科研工作者的兴趣。其中，聚吡咯作为典型的导电高分子材料，因其合成条件简单，且具有良好的环境稳定性、环境友好性、电导率变化范围广且可调节等优点而备受关注，但它存在难溶解、难熔融、力学性能及加工性能较差等缺点，限制了其应用。聚吡咯与其他材料复合形成的复合材料，在改善聚吡咯缺点的同时结合了二者的优点，赋予材料新的性能，拓宽了材料的应用领域。简述了聚吡咯的主要合成方法，分析了每种方法的优势与缺点，并对其在超级电容器、气敏传感器和生物组织工程等领域的应用进行了总结，讨论了聚吡咯复合材料所面临的问题及解决方案，对未来的发展进行了展望。

钠离子电池因成本低、安全性高等优势，已经成为当前储能领域的研究热点。为了明确钠离子电池硬碳负极的发展历程，解决钠离子电池初始库伦效率低、稳定性差以及高倍率性能差等问题，探索了硬碳中钠离子储存机制；运用CiteSpace可视化分析了钠离子电池的发展沿程，从材料设计、结构调控、功能设计及界面优化3个方面综述了硬碳负极的性能优化策略研究进展，并对现存硬碳储钠机制进行了总结与探讨。最后，对钠离子电池硬碳负极的发展方向进行了展望。

以γ?Al₂O₃为载体、Ni为活性组元，通过引入助剂Mo改善Ni系催化剂金属分散度，制得NiMo/γ?Al₂O₃催化剂（NiMo系催化剂）。采用BET、XRD、H₂?TPD、H₂?TPR、透射电镜等多种表征手段对催化剂进行了物性表征，并利用加氢装置对催化剂性能进行评价，考察了金属分散度对催化剂催化活性的影响。结果表明，Mo的引入可有效减弱Ni与载体的相互作用，H₂?TPR谱图低温还原峰明显前移，峰强度增强，催化剂活性比表面积由0.7 m²/g增加到15.3~16.1m²/g，金属分散度由0.80%提高到18.59%，增加了催化剂表面金属活性中心数量，提高了催化剂表面金属分散度；在相同的工艺条件下处理催化裂化重汽油，NiMo系催化剂较Ni系催化剂脱硫率提高了15.7%，烯烃饱和率提高了4.9%，脱硫选择性降低了3.4%。由此可见，NiMo系催化剂兼具较好的脱硫性能和脱硫选择性。

近年来，全球压敏胶市场需求呈现稳定增长趋势，2021年市场需求已经达到了350万t左右，预计到2025年全球压敏胶市场规模将达到100亿美元。随着压敏胶技术水平的进步和应用需求的增加，功能改性压敏胶成为该领域发展的一大趋势。丙烯酸酯压敏胶是目前应用最为广泛的压敏胶，通过改性其性能有所提高，但存在改性过程中污染环境、资源利用率低等缺点。橡胶具有成本低、力学性能好、耐高低温、环保等优势，因此橡胶改性丙烯酸酯压敏胶成为该领域发展的趋势。总结了橡胶改性丙烯酸酯压敏胶的发展过程，并对橡胶的种类、改性后产品的优缺点等进行了介绍和对比。

随着电动革命的兴起及“双碳”目标的确立，石油焦在锂电负极材料及高等级预焙阳极等高附加值应用领域获得长足发展，但是新兴石油焦高附加值的应用对石油焦中硫质量分数有严苛的要求。石油焦中硫质量分数过高，会对石油焦的高价值应用产生负面影响。对主要的石油焦脱硫技术，包括溶剂萃取脱硫法、高温煅烧脱硫法、氧化脱硫法、碱金属化合物脱硫法、加氢脱硫法、微生物脱硫法及过程强化辅助脱硫法等的研究现状进行了归纳与总结。研究发现，过程强化辅助脱硫法的脱硫率可以达到93.6%，可将石油焦中硫质量分数由7.57%降至0.48%。石油焦脱硫技术应遵循最大程度保持脱硫后石油焦本体结构不被破坏的原则，因此氧化脱硫法耦合过程强化辅助脱硫法是具有工业应用前景的石油焦脱硫技术。

面对化石燃料日益枯竭、锂资源短缺等问题，钠离子电池以资源丰富、理论成本低、快充性能好、低温性能优异等优势被认为是发展新能源、大规模储能和低速电动交通工具中具有较大潜力的二次电池。钠离子电池正极材料是影响电池能量密度、循环性能、倍率性能等参数的重要因素之一，钠离子电池正极材料包括过渡金属氧化物、聚阴离子类化合物、普鲁士蓝类化合物和有机类化合物。总结并介绍了钠离子正极材料，概括了钠离子电池的优劣势，分析了各类正极材料的自身特性和研究方向，对钠离子电池正极材料的发展方向进行了展望。

随着碳达峰、碳中和成为全球共识，电化学储能技术和相关产业得到了飞速发展，与此同时电极材料的需求也与日俱增。因此，如何利用来源广泛、成本低廉的前驱体制备高性能负极材料成为国内外研究的热点。煤炭因具有碳含量高、储量丰富和价格低廉等特点成为最有潜力的负极材料前驱体。近年来，研究者以煤炭为原料制备了无定型碳、石墨、碳纳米管和石墨烯等负极材料，并对其在锂离子电池中的应用进行了深入研究。总结了三类典型的煤基碳负极材料在锂离子电池中应用的研究进展，并对其合成方法、优化改性及电化学性能等方面进行了综述，最后对煤基碳负极材料的发展及应用进行了展望。

石墨相氮化碳（g?C₃N₄）是一种经典的非金属半导体光催化剂，具有物理化学特性稳定、能带结构合理、原料廉价易得、安全无污染等优势，在环保净化与能源催化等领域有良好的应用发展前景，近年来引起了广泛重视。但是，由于g?C₃N₄具有比表面积小、对可见光的吸收功能较低、光生电子与空穴复合率较高等缺点，严重影响了其应用。综述了g?C₃N₄的基本构造、特点、主要改性方式和国内外近年来g?C₃N₄的实际应用，其中改性方式涉及元素掺杂、形貌调控、贵金属沉积等。

固体氧化物电解池(SOEC)技术基于固态电解质可实现电能、热能向化学能的高效、灵活转化，可与太阳能、风能和潮汐能等可再生能源衔接，利用所产生的过剩电能实现H₂的高效、清洁、大规模制备；可以耦合CO₂捕获过程，实现CO₂与H₂O共电解制备合成气；可与大型工业结合，利用产生的低附加值原料制备乙烯、氨气、甲醛等高附加值化学品。SOEC技术可以满足未来社会对大规模可再生能源转化及存储的需求，对加快全世界范围内非化石能源替代进程、加速实现我国“双碳”目标意义重大。主要讨论了SOEC技术所应用的电极和电解质材料、现阶段的应用场景及原理、面临的挑战，并对该技术的发展方向进行了展望。

在国家“双碳”战略背景下，利用CO₂提高油田采收率是封存CO₂的重要手段，但液态CO₂的安全储存、输送仍存在挑战，其中杂质气体对液态CO₂热力学物性的影响非常大。对现场取样的CO₂进行分析，确定了常见的7种杂质气体，并利用HYSYS、分子动力学模拟方法对含杂质CO₂的物性变化进行模拟计算，绘制物性版图并将其与纯CO₂的物性进行比较。研究表明，7种杂质均能使CO₂相图的气液共存两相区范围扩大，但不同杂质使气液共存两相区范围的扩大幅度不同；杂质主要通过泡点线的变化扩大气液共存两相区，而对露点线的变化影响不大；在含C₂H₆、C₃H₈、C₂H₄杂质的CO₂混合气体中静电势能占据主导作用，因此相比于含H₂、CO、CH₄、羰基硫（OCS）的混合气体，其宏观物性受温度、压力波动的影响较小。

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。

加氢裂化是炼油与石化行业的关键技术，借助反应动力学建模来深入理解加氢裂化反应机理具有重要的理论和现实意义。对重油馏分加氢动力学模型的研究进展进行了综述，系统介绍了建模方式对应模型参数的计算方法和对产物的预测方法；论述了反应动力学建模从初期简单地从宏观角度按照馏程划分的离散集总模型、根据生产方案划分的连续集总模型，发展到在复杂微观的分子水平上建立集总模型的过程；从预测产品成分的能力、参数估计的难度、速率系数和进料依赖性以及所需实验数据等方面，对不同模型的优缺点进行了比较；突出说明了集总模型的工业实用性和分子集总中分子层次反应网络构建及求解方法。根据建模难易程度、计算机运算能力及分析技术发展趋势，对集总动力学模型的发展前景进行了展望。

清洁和可再生能源技术的发展被视为解决能源和环境问题的关键。电催化分解水过程中的析氧反应（OER）在太阳能和风能等间歇式能源存储方面发挥着关键作用。环境友好的中性环境下的OER受到了很大的关注，然而其电解水析氧效率远低于在碱性或酸性条件下电解水析氧效率。基于此，首先概括了目前研究者对中性环境下OER机理的认识；介绍了几种重要的原位跟踪OER电催化过程的表征技术，并概述了包括Co基、Ni基和Mn基等中性环境下的OER催化材料；最后，对促进中性环境下电催化分解水OER面临的挑战进行了总结，并提出了可能的解决策略。

机械密封作为一种被广泛应用的密封方式，已成为流体密封技术重要的动密封形式。随着密封行业标准要求不断提高以及工业整体的发展，机械密封设计与制造技术是当前流体传动与控制领域发展的重点对象之一，且对于机械密封的发展也提出了更高的要求。对机械密封的影响因素、常见问题进行梳理总结。从解决机械密封问题角度，对机械密封未来发展方向进行简要介绍，以促进机械密封技术发展。总结与展望机械密封发展趋势，对于极端工况条件下的密封性能、常规工况下使用寿命、稳定性等提出了更高的要求；在机械密封可控层面上，机械密封智能化与密封组合会成为未来机械密封的研究重点。

为避免类似江西九江“3·12”石化企业加氢装置高低压互窜爆炸着火事故的发生，提出了对某炼化企业部分临氢装置紧急切断功能隐患治理项目进行基础设计阶段的危险与可操作性分析（HAZOP，Hazard and Operability Analysis）及安全完整性等级(SIL，Safety Integrity Level）分级应用。HAZOP分析采用基于参数优先选择法的工作流程；SIL分级采用保护层分析（LOPA，Layers of Protection Analysis）方法，遵循“尽可能合理降低”（ALARP, As Low As Reasonably Practical）原则。对某炼化企业焦化汽煤油加氢精制装置、加氢联合柴油加氢精制装置和乙苯装置进行了HAZOP & SIL分级，共识别出事故场景12项，提出了建议措施6条。结果表明，HAZOP & SIL分级能够帮助该炼化企业有效地开展窜压风险隐患治理工作，把握安全生产主动权，将存在的窜压风险控制在可接受水平或及时地消除，预防高低压互窜事故的发生，保证炼化企业本质安全。

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。

大气中CO₂质量分数于2021年创下历史新高（414.7 \mathrm{\mu } \mathrm{g} / \mathrm{g} ），由此引发的一系列生态环境问题已成为不争的事实。为解决全球变暖的问题，CO₂资源化利用势在必行。从CO₂利用和甲醇（MeOH）经济性角度看，CO₂加氢制备MeOH是一个非常具有发展潜力的能源路线，可作为实现碳中和的关键路径之一。总结了均相体系中以H₂作为还原剂，还原CO₂制备MeOH的最新进展；围绕CO₂直接加氢制备MeOH、经CO₂衍生物加氢制备MeOH以及经HCOOH歧化制备MeOH等3条路径，介绍了每条路径中涉及的催化剂体系设计、构?效关系以及反应机理；概述了每条加氢路径存在的不足，并提出了实现工业化CO₂加氢制备MeOH需解决的问题。