为了能够在关于氦的分子动力学的模拟中准确地使用其势函数，并确定其量纲1分子间相互作用力，通过对比分析可用于氦的势函数的数学形式和使用条件，指出虽然标准Lennard-Jones（LJ-12-6）势函数的物理意义清晰、形式简化、应用广泛，但对于氦而言，分子间的排斥力不再适宜采用原子中心间距r的-12次方的形式，而更适合采用指数形式的排斥项。在具有指数形式排斥项的势函数中，EXP-6势函数较好地反映了液氦原子间的多体相互作用，其吸引项是van der Waals吸引力的主要组成部分；Bruch-McGee组合半经验势函数多具有分段函数的形式，在模拟过程中转变为分子间作用力的过程和最终的形式较复杂；而Tang-Toennies势函数更适合于描述低密度氦气的性质。通过将势函数的物理参数量纲1化，确定量纲1分子间相互作用力，目的是可以在随后的分子动力学模拟中依使用条件采用。

提出了横掠液柱流的速度场和温度场推动PM_2.5微粒附面运动机理，建立了微粒附面运动微分方程和数值积分反演方法，计算粒子运动轨迹并预测可吸收的微粒运动最大分离半径。定义最大分离半径与液柱表面之间附面层的厚度为分离厚度，以气溶胶流体通过该区域的体积流量与横掠单液柱的总体积流量之比代表单液柱吸收效率；热泳推动力是强化吸收效率的主要因素。基于单液柱吸收效率，按串联模型导出规则排列的液柱群整体分离效率计算公式，依据液柱交叉流几何结构、流体流动和气液两相传热传质参数即可确定整体分离效率。对交叉流Reynolds数为170的实例计算显示，直径4 mm的单液柱吸收效率为1.18%，由195排液柱群组成的长度为1170 mm的分离通道整体分离效率达到90%。

根据（Ⅰ）报提出的液柱交叉流PM_2.5颗粒附面运动与吸收机理及模型计算方法，设计了以钻井废水吸收钻井柴油机尾气PM_2.5的液柱交叉流吸收现场试验装置。吸收器具有高温绝热蒸发与低温绝热冷凝两个操作空间，柴油机尾气通过绝热蒸发空间降温增湿，携带水蒸气到绝热冷凝空间通过扩散在液柱表面冷凝，形成热泳和扩散双重强化PM_2.5吸收分离机制。模型计算显示该机制下0.01～1.0 μm范围内颗粒粒径与分离效率关系不显著，设计工况下单液柱分离效率1.17%～1.36%。由200排三角形布置的液柱构成的吸收器总体分离效率90%～93%。该过程可同时蒸发废水461.2 kg·h^-1。但颗粒分离效率随蒸发负荷及液柱温度的上升而降低，温升10℃、单液柱分离效率降低60%。现场模型试验装置监测数据与本文模型计算总分离效率基本接近。

串行流化床反应器间的气体串混是影响化学链燃烧过程的关键因素之一，采用串行流化床冷态试验装置，通过改变各反应器入口流化数，考察反应器间的串混量及串混率。反应器之间的气体串混路径可能有空气反应器和燃料反应器之间的气体串混、燃料反应器内气体向旋风分离器串混、隔离器气体在空气反应器和燃料反应器内的分布。结果表明，在空气反应器和燃料反应器之间加设隔离器能有效阻止两个反应器之间发生气体串混；燃料反应器内少许气体通过反应器内料腿向上串混到旋风分离器排气中，串混率约为2%，这使得该串行流化床化学链燃烧的理论碳捕集效率可以达到98%；燃料反应器流化风速对隔离器内气体在两个反应器的分布影响较小，采用水蒸气流化可避免隔离器气体向空气反应器和燃料反应器内串混所带来的影响。

温度敏感型水凝胶能够在较低临界溶解温度附近发生体积相变，吸收或释放出大量水分。利用这一特性，可以对过热物体实现仿生发汗冷却。通过光学干涉方法，测量了水凝胶发汗冷却时的温度、湿度分布和散热特性，验证了其仿生散热数值模型；并利用该模型进一步研究了不同环境温度、环境湿度和相变释水温度对水凝胶散热能力的影响。结果表明，水凝胶发汗冷却的传热系数为经典被动散热方法（自然对流与热辐射）的15～25倍，能迅速降低试件表面温度。随着环境温度、相变释水温度的提高，传热系数进一步显著提高；随着环境湿度的提高，传热系数略有下降。由于无需风扇就能获得巨大散热能力， 水凝胶仿生散热技术对于手机等微电子设备的散热具有重要意义。

基于两区(two-domain)模型采用基于预处理的时间推进法对铺设有多孔介质层的恒温平板在受限层流冲击射流作用下的流动与换热特性进行了研究，其中多孔区域动量方程采用Brinkman-Forchheimer拓展Darcy模型，能量方程则采用局部热平衡(LTE)模型，并对porous/fluid交界面切应力跳跃条件对多孔介质冲击射流的影响进行了分析。流体的控制方程采用基于密度的有限体积法来求解，并针对于多孔区域低速流动特点采用相对应的预处理矩阵来消除控制方程的刚性。还对Reynolds数、孔隙率、Darcy数、热导率比、多孔介质层厚度等参数的变化对流动结构及换热特性的影响进行了分析。研究结果表明，在目前的计算条件下，在其他参数一定时，Reynolds数、孔隙率对通道内流动结构的影响有限；Darcy数、多孔介质层厚度则对流动结构的影响很大；上述参数对受冲击平板的总体换热性能均有明显的影响。在受冲击平板上铺设适当厚度的高渗透率、高热导率的多孔材料能有效地增强换热性能。

冷凝传热广泛存在于各种冷凝器中，传统冷凝管内厚液膜将蒸汽与冷壁面隔开，是恶化冷凝传热的根本原因。提出采用非能动相分离概念，在冷凝管内设置柱状金属丝网，管壁与丝网之间形成环形间隙。液体在表面张力作用下被捕获到丝网内，气相在环隙内流动，使气液相分布与传热协同。为验证这一新颖学术思想，开展空气-水两相流实验，获得相分离概念调控水平管内分层流实验结果。发现当水平管内具有一定液位高度时，全部液体被捕获到网内流动，管壁完全被气相覆盖，实现“气托液”模式。水平管内液位较低时，部分液体被捕获至丝网内，气相与管壁接触面积增大。按以上相分离方法对分层流的调控，在发生冷凝传热时，预期可实现高强度冷凝传热。

丝状颗粒作为一类长径比较大的非球形颗粒，其传热特性及相关技术广泛应用于工农业生产的诸多领域。但目前颗粒在运动过程中传热问题的研究还很不充分，特别是对于丝状颗粒，更是缺乏有效的数学模型进行描述。从颗粒传热机理出发，提出了一种基于离散单元法的丝状颗粒传热模型，模型中综合考虑了颗粒碰撞（接触）传热、颗粒的内部导热以及颗粒与气体间的对流换热。利用该模型，对固定床中堆积丝状颗粒的热量迁移过程进行了数值模拟，着重比较了各种传热方式对传热过程的影响。研究表明，对流换热对整体传热量的贡献较大。此外，还获得了不同工况下颗粒温度随时间的变化规律。

油水两相分散流的液滴粒径及其分布在很大程度上影响管路压降等流动参数，研究液滴粒径预测模型对揭示油水两相流的流动特性具有重要意义。通过研究湍流脉动动能与乳状液的界面能之间的平衡、管流径向速度脉动与摩擦速度之间的关系以及泵的剪切作用，建立了油水两相管流中分散相液滴粒径预测模型；在水平管道上对油水两相分散流的液滴特性进行了实验研究，采用高速摄像和显微镜拍摄获得液滴数据，探索含油率、流量和温度等因素对粒径的影响。预测模型计算结果与不同流量、温度和含油率条件下的实验数据吻合较好。根据预测模型计算了有泵和无泵情况下分散流液滴粒径，发现泵的剪切和扰动作用使得分散液滴具有更小的粒径，泵对液滴粒径及其分布起到了显著作用。

扭曲管换热器是一种新型高效换热器。在扭曲管强化传热机理研究的基础上，提出了一种新的扭曲管管型——三叶管。验证了标准k-ω湍流模型在圆管及扭曲椭圆管计算中的精确度，并采用该湍流模型对扭曲三叶管Re在4000～20000范围内的传热和流阻性能进行了研究。计算结果表明，扭曲三叶管的Nusselt数比扭曲椭圆管大，虽然压差增大较多但综合传热性能比扭曲椭圆管高。这是由于扭曲三叶管特殊的三叶区结构以及过渡区曲率的变化，使得三叶管内的螺旋流动比椭圆管更为复杂，速度场与温度梯度场的协同程度更好。随着Reynolds数的增大扭曲三叶管的压差及Nusselt数都逐渐增大，但综合性能逐渐降低，在低Reynolds数下扭曲三叶管的强化传热效果较为明显。内切圆直径及过渡圆弧直径越小，扭曲三叶管的综合性能越好，其中内切圆直径的影响更为显著。

采用实验与数值模拟相结合的方法分别研究了封闭空间内水平放置的直径为39.9、65.8、119.1 μm的微细铜丝（微丝）在水中的对流换热，分析了微丝表面自然对流换热特性及机理。实验通过焦耳加热的方法测量了不同直径微丝在水中自然对流的传热系数及Nusselt数。同时建立三维不可压数学模型对微丝在水中的自然对流进行数值模拟，并将计算结果与实验值进行了对比。研究表明，数值模拟结果与实验值基本吻合，微丝在水中自然对流的传热系数随直径减小而显著增大，Nu则明显减小，且Nu随热通量增加的变化率也随直径减小而明显降低；微丝表面边界层厚度随直径减小而变薄，但边界层厚度与微丝直径的比值则逐渐增大；另外，对比微丝与常规尺度圆管表面自然对流的流场、温度场以及边界层分布，发现相同温差下微丝表面自然对流换热的边界层与常规尺度下沿壁面由底部向上发展的形状不同，而是沿微细丝表面呈椭圆形包裹于其上，因此削弱了表面对流换热强度，导致温度场呈现出较明显的导热特征。

提出了采用副螺棱轴向往复运动提高单螺杆挤出机混合的结构并建立了相应的数学模型。对挤出机内牛顿流体三维周期性流动和混合过程进行了数值模拟。采用有限体积方法，变量分布采用交错网格，副螺棱的周期性运动边界通过叠加网格方式实现。采用4阶Runge-Kutta方法实现流体追踪计算，得到了示踪剂界面增长及累积停留时间分布。采用Poincaré 截面揭示混沌混合存在的区域，证实了副螺棱往复运动能够产生混沌混合效应提高螺槽内的混合效果，与其位置固定时相比，缩短了平均停留时间，停留时间分布变窄。作为对比，同时分析了常规的副螺棱位置固定的单螺杆挤出机内的相应混合行为。

以3-溴丙炔、异氰尿酸为原料,利用相转移催化剂合成了三炔丙基异氰尿酸酯(TPIC)，并用FT-IR、¹H NMR对其结构进行了表征。用TGA表征了热固化后的TPIC的热性能。结果表明：热固化后的树脂在375℃开始分解，800℃的残炭率达75%。根据DSC曲线，TPIC的熔点为167℃左右，并用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa和Friedman-Reich-Levi法分别计算了热固化反应活化能，它们分别为46.81、48.70和40.92 kJ·mol^-1，热固化反应级数都接近1，并探讨了固化反应过程与机理。通过对比分析表明，这3种方法均适用于TPIC体系。

基于目前1,2,4,5-四氨基苯（TAB）及其盐酸盐（TAB·4HCl）在国外被开发应用于新材料的发展趋势和国内尚未涉及的现状，研究了聚合级单体TAB·4HCl的合成新方法，并对其合成工艺进行了系统的分析和优化，明确了氨解选择性与压力、温度的关系。结果表明：以4,6-二硝基间二氯苯（DCDNB）为原料，氨水为氨解剂在1.0 MPa的压力下，于1,4-二氧六环溶剂中进行双氨解反应，先制得4,6-二硝基间苯二胺（DADNB），然后在甲醇溶剂中进行催化加氢还原，最后经活性炭吸附脱色制得TAB的溶液后加入盐酸进行成盐，再减压浓缩制得99.3%纯度的TAB·4HCl，总收率79.7%。并在99%的合成可信度和良好实用价值的前提下，最后提出了TAB·4HCl制备过程中溶剂回收和循环使用的产业化方案。

通过构造一函数，推导出二元恒再沸比提馏式间歇精馏，在理想操作条件下，理论板数趋向无穷多时，瞬时恒浓区变化方式可由此函数值(>0或<0)来判断，完善了二元恒再沸比提馏式间歇精馏最小再沸比计算方法。推导出二元恒残液组成提馏式间歇精馏，在理想操作条件下的最小汽化总量的计算公式。通过对理论板数趋向无穷多时的能耗分析得到，二元提馏式间歇精馏，要求残液中重组分的收率和平均浓度均高时，相对于恒残液组成操作，采用恒再沸比操作能耗较高，其主要原因是低效总能耗（理论板数趋向无穷多时，直接表现为无效总能耗）在总能耗中占比例较大。

分析了基于微分代数方程（DAE）的动态优化问题的联立求解原理，提出了基于Lobatto配置的全离散模型的简洁描述形式。根据离散化模型的最优解具有结构相似性的特点，利用低密度离散的解来近似高密度离散的解，并且配合内点法求解的暖启动技术与障碍参数初值设定方法，提出了能实现动态优化问题快速求解的自热式策略。最后通过求解一个结晶过程的动态优化算例，证实了所提出的自热式策略能够将求解速度提高6倍左右。

随着工业过程日趋复杂，系统安全及产品质量的在线监控也变得日益重要。针对化工过程的非线性特点，提出了一种新的基于局部线性嵌入(locally linear embedding, LLE)流形学习算法和支持向量数据描述(support vector data description, SVDD)的故障检测方法。首先，使用LLE提取高维数据的低维子流形，进行维数约减，以保存更多原有系统的非线性特性，通过局部线性回归得到高维数据空间到低维特征空间的映射矩阵，保证了算法的实时性；然后，为了避免数据噪声的累加对传统统计量的影响，引入SVDD直接根据特征空间建立SVDD模型，构造统计量并确定其控制限；最后，通过数字仿真及Tennessee Eastman(TE)过程仿真研究验证了本文方法的有效性。

目前用于拉曼光谱定量分析的方法，如PCA、PLS及SVM等算法需要较多的训练样本，且所建回归模型的外推性较差。间接硬建模（indirect hard modeling，IHM）是一种新型的光谱定量分析技术，适用于光谱的叠加及非线性变化情况，只需少量训练样本即可得到外推性较高的回归模型。但IHM方法需要已知混合物中所有常成分的光谱，这一条件在实际应用中较难达到。为此，提出了一种新的定量分析方法——直接硬建模算法（direct hard modeling，DHM）。新算法不需已知待测成分光谱，而是直接在混合物光谱中确定待测成分所对应的特征峰，然后利用特征峰面积与待测成分浓度之间建立线性模型。通过对PX装置中二甲苯成分的定量分析实验证明DHM具有训练样本数量少、回归模型稳健性强等优点。

针对干燥过程是一个高能耗的间歇单元操作，对多效干燥过程进行了排产调度研究。根据干燥速率曲线，将各效干燥过程设计为等操作时间，建立了多效干燥过程排产调度的优化模型。以效数和干燥器干燥时间为决策变量，以年费用最小为目标表达为一个混合整数非线性规划（MINLP）的数学模型，利用GAMS进行求解。以淤泥1～5效干燥为算例进行了优化调度分析，结果表明：在4效时年费用最小；与1效干燥相比，在最优条件下年生产费用可节约26%。同时获得了最优排产调度的Gantt图，从而可以得出干燥设备的最小操作周期，据此对多效干燥过程进行排产，使间歇多效干燥过程可以实现连续化生产，对多效干燥的工业化具有一定的意义。

水网络集成是过程工业一项重要的节水技术，如今受到越来越多的关注。固定流量过程与固定杂质负荷过程是工业水网络中典型的两类操作过程。不同于固定杂质负荷过程，固定流量过程是一类不涉及传质的用水操作单元。改进了针对固定杂质负荷过程的多杂质用水系统提出的浓度势概念，并将其应用于固定流量过程的多杂质用水系统设计。设计中各过程的执行顺序由需求水流的浓度势(CPD)决定：按照CPD值由小到大的顺序依次执行各过程。满足需求水流时，按照虚拟分配量由大到小的顺序来选择内部水源，按照价格由低到高的顺序选择外部水源。实例结果表明，该方法只需简单计算即可获得多杂质固定流量水系统的设计网络。

针对化工过程动态波动明显、优化模型存在较多的不确定性等特点，提出了一种考虑过程不确定性、基于过程动态模型的在线反馈优化策略。将过程动态模型按一定周期离散化为差分方程，基于差分方程进行动态优化，优化目标函数为优化时域的终端时刻的经济指标，优化变量为过程的操作变量，采用非线性规划作为优化算法；优化结果在实施后根据可测输出进行在线反馈，在优化模型的差分方程中引入误差修正项，将对应时刻的状态变量和相关变量的实际值代入可求出误差修正项，从而实现在线反馈优化。仿真结果表明，与传统的稳态操作优化相比，基于动态模型的反馈优化同样可将过程运行于最优操作点，同时具有很强的实时性，在外界干扰出现时可以立即作出反应，将过程推向最优操作点。

利用最大泡压法（MBPM）研究了苯乙烯（St）/甲基丙烯酸甲酯（MMA）在有、无聚乙二醇（PEG）水溶液中进行无皂乳液聚合过程中的动态表面张力变化。发现PEG使体系反应速率变慢，反应50 min，有PEG参与的体系转化率只有49%，而无PEG参与的体系转化率已达到98%以上，接近终点。St/MMA和引发剂形成的聚合物在PEG的作用下，形成了一种具有更强表面活性的聚合物，表面活性水平高于PEG以及无PEG参与聚合体系的聚合物，但弱于混合单体及齐聚物。这种较强表面活性的聚合物在转化率只有5%的时候就已经存在，是聚合物进入粒子堆形成稳定小粒子的动力，并最终使粒子带有足够脱离粒子堆的表面电荷。

用Winsor相图法研究了由实验室自制的8种烷基芳基磺酸盐复配体系/正丁醇/正癸烷/NaCl形成的微乳液，探讨了烷基芳基磺酸盐平均分子量及其分布对中相微乳液特性参数的影响，为中相微乳液体系最佳配方的选择提供了理论指导。结果表明：中相形成盐度S₁，中相消失盐度S₂， 中相盐宽ΔS，最佳盐度S^*值均随高分子量磺酸盐含量的增加而减小；最佳中相微乳液体积V^*和增溶参数S.P值均随高分子量磺酸盐含量的增加而增大；S₁、S₂、ΔS、S^*值均随磺酸盐平均分子量的增大而减小；V^*和S.P值均随磺酸盐平均分子量的增大而增大；且在实验范围内，lgS^*、V^*、S.P与磺酸盐平均分子量均呈线性关系。

通过大分子拥挤环境下液相体系中发生Maillard反应制备大豆7S球蛋白-葡聚糖共价复合物，采用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术证实大豆7S球蛋白和葡聚糖发生了共价结合。采用凝胶渗透色谱(GPC)、哈克流变仪、荧光分光光度计、紫外可见分光光度计系统研究了共价复合物的形成及葡聚糖共价键入后对蛋白特性的影响。结果表明：5%的7S球蛋白与15%的葡聚糖在pH7.0条件下，95℃反应6 h得到的产物接枝度较高，大豆7S球蛋白和葡聚糖形成了大分子的共价复合物，产物乳化活性提升了约221.7%。

谷氨酸发酵培养基中的生物素初始含量会随玉米浆来源、批次的不同出现波动，进而影响谷氨酸发酵性能和稳定性。本文研究分析了谷氨酸发酵中，初始生物素含量正常/不当，特别是初始含量不当、采取补救措施条件下的丙酮酸、异柠檬酸和α-酮戊二酸代谢节点处关键酶的活性变化。生物素匮乏时，催化主代谢途径的关键酶活性均被弱化,特别是α-酮戊二酸脱氢酶完全失活，能量代谢主要靠乙醛酸循环维持。当发现生物素匮乏并补加生物素后，中心代谢途径关键酶——丙酮酸脱氢酶的活性恢复到正常水平，TCA重新成为主要供能途径。生物素过量时，丙酮酸羧化酶和谷氨酸脱氢酶活性基本不变，而其他关键酶均被激活。当发现生物素过量并添加吐温40后，丙酮酸脱氢酶和异柠檬酸脱氢酶依旧保持很高活性，而α-酮戊二酸脱氢酶和异柠檬酸裂解酶的活性则下降到正常水平。采用上述补救措施可以挽救因初始生物素匮乏或过量所引起的错误发酵，终酸浓度均可恢复到对照（生物素亚适量）水平（75～80 g·L^-1）。另外，对生物素初始含量和吐温添加进行复合式调控，终酸浓度可进一步提高，达到87 g·L^-1，比对照提高8.8%。

采用层层组装的方法在Ni片阳极上分别组装TiO₂/ZnO纳米棒阵列(TiO₂/ZnONRs)和TiO₂纳米管阵列(TiO₂NTs)。以碱性电解池为基础，采用紫外线辐照阳极，将光催化与电解水有机地耦合在一起，提出并实现了光催化辅助电解水制氢的新过程。通过FE-SEM、XRD、EDS、UV-Vis和光催化辅助电解水制氢(WEAP)等方法，对修饰电极的结构和性能进行了表征和测试。结果表明，TiO₂/ZnONRs比TiO₂NTs修饰Ni阳极的光催化辅助电解水产氢速率快。TiO₂/ZnONRs和TiO₂NTs修饰Ni电极比纯Ni片作阳极的WEAP过程产氢速率分别提高了1.75和1.50倍。电耗分别降低了约10.5%和9.0%。

利用湿壁塔实验台对燃煤烟气中SO₂对氨水溶液［1%～7%(质量）］吸收CO₂的影响进行了实验研究，具体分析了不同反应温度（20～80℃）和CO₂体积分数（5%～20%）条件下，CO₂传质通量及传质系数随SO₂浓度和SO₂负载量的变化规律。结果表明， SO₂浓度由0增至11428 mg·m^-3，CO₂传质通量及传质系数均有一半左右降幅，而SO₂负载量［0.1～0.4 mol SO₂·（mol NH₃）^-1］的增加，同样导致CO₂传质通量及传质系数明显减小。氨水浓度及反应温度增加可有效提高CO₂传质通量和传质系数，相对降低SO₂对CO₂传质的影响。CO₂浓度的增加可明显提高其传质通量，但是CO₂的传质系数有所降低。

研究了好氧高效菌群处理番茄酱加工废水过程中DHA、OUR、ORP、ATP和其他各项水质污染指标的全周期变化规律。结果表明，连续处理中DHA和入水pH、COD去除率有明显的相关性；OUR与F/M、温度有明显的相关性；ORP与DO、入水COD有明显的相关性；ATP和MLSS、SVI有明显的相关性。测定结果与处理系统实际运行状况基本一致，表明DHA、OUR、ORP和ATP的测定方法相比传统的污泥活性测定方法更加适用于番茄酱加工废水处理过程，并且具有准确性较高、控制更精细等优点。

从分析磷回收过程中的各种耗碱因素入手，推导出耗碱量的理论计算公式，计算出不同工艺条件下的理论耗碱量，并与小型套管式空气脱气填料层磷回收过程的实测值进行比较。结果表明：耗碱量的理论计算值与实验测定值的平均相对误差为18.73%，说明计算方法可用于耗碱量的工程估算；在套管式空气脱气填料层磷回收装置中，由于填料和空气对二氧化碳和氨气的脱气作用，耗碱量可节省约20%；耗碱量随出水pH值的增大而急剧增加，随废水中氨氮含量和磷初始浓度的增加都近似于线性增加，但随镁磷比的增加基本不变。因此，从节约处理成本的角度看，磷回收过程中pH值应控制在9.20～9.30，氮磷比控制在3.0～5.0，镁磷比控制在1.1～1.2为宜。磷回收过程的药剂消耗量与废水中磷的浓度和工艺条件有关，以磷初始浓度为77.5 mg·L^-1，N∶Mg∶P=5∶1.2∶1，出水pH值为9.20的回收过程为例，处理毎吨废水需消耗片碱0.3315 kg，成本约为0.828元，需消耗氯化镁（含6个结晶水）0.6099 kg，成本约为0.396元。因此，处理每吨废水的药剂成本约为1.224元，其中耗碱约占67.6%。

采用XPS、SEM、TEM和红外分析的方法研究了三氯化铁除砷(Ⅲ)的机理。结果表明，三氯化铁是通过吸附共沉淀的方式去除水中的砷(Ⅲ)。XPS的数据表明在氯化铁处理含砷(Ⅲ)废水时有氧化还原反应发生；从SEM和TEM图可以看出随着溶液pH的升高，沉淀物从颗粒状态逐渐变为不规则的絮凝状态，颗粒粒径逐渐增大，表面有吸附物质存在；而从沉淀物的红外光谱图可以推断无砷酸铁生成。

基于两相流动诱导结晶模型，采用谱方法分别计算无定形相的构象张量分布函数和半晶相的取向张量分布函数，进而根据Avrami方程和晶核成核速率与第一法向应力差的关系计算成核速率和结晶度。预测剪切对体系结晶速度的影响，并模拟了活化晶核数目和晶体取向的演化。计算结果表明，剪切对聚合物的结晶动力学性能有显著的影响，但是剪切对聚合物结晶的加速作用不是无限制的，随着剪切强度的增加，对结晶加速作用会变得不再明显。

采用预聚体分散法制备了一系列固含量为50%的水性聚氨酯(WPU)，并通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、粒径分析仪、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、拉力试验机等仪器进行表征，研究了HDI/IPDI摩尔比对WPU的乳液性能和胶膜结晶性能、力学性能、耐水性能，以及基材EVA/PVC粘接性能的影响，分析了不同摩尔比的HDI/IPDI和粘接时间与WPU胶黏剂对EVA/PVC粘接性能的关系。研究发现，随着HDI/IPDI摩尔比增加，水性聚氨酯的乳液性能、软硬段的结晶性都得到提高，而胶膜拉伸强度呈先增大后减小的趋势，断裂伸长率则先减小后增大。所有WPU胶膜都有很好耐水性，胶膜吸水率都在5.0%（质量）以下。粘接实验结果表明，WPU胶黏剂对EVA/PVC具有优异的粘接性能，24 h后可对基材产生界面破坏，随着HDI/IPDI摩尔比增加，胶黏剂的粘接强度增大。当HDI/IPDI=7∶1时，水性聚氨酯的综合性能最好。

采用原位溶胶-凝胶反应制备乙丙橡胶/ SiO₂纳米复合材料。分别以乙丙橡胶（EPDM）和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（KH570）接枝改性的乙丙橡胶 （EPDM-g-KH570）在前驱体四乙氧基硅烷 （TEOS）中溶胀，再浸入含有正丁胺的催化剂溶液中催化前驱体的原位溶胶-凝胶反应。考察了不同溶剂以及催化剂含量对TEOS转化率和原位生成的SiO₂粒径的影响。采用FT-IR、SEM等测试手段对纳米复合材料进行了表征。结果表明，接枝KH570后，TEOS转化率明显提高，SiO₂粒径明显减小，在材料中的分散性很好。

采用非酶还原法，以黑曲霉菌原位还原银氨离子制备一种新型银纳米颗粒（AgNPs）/菌体复合抗菌材料，着重考察了反应温度与pH值对还原过程和所得复合材料的抗菌性能及稳定性的影响。结果表明，在温度为30℃、60℃和pH 9.5、11.5条件下，能够合成出粒径为6.9～8.2 nm的近球形AgNPs。该AgNPs均匀地分布在菌体表面上，对E.coli显示出高的抗菌性能：最小抑菌浓度(MIC)为217～434 mg·L^-1（以菌粉总质量表示）或8～20 mg Ag·L^-1（以银含量表示）。提高反应温度有利于提高菌体银负载量，但AgNPs粒径增大，抗菌性能有所下降；提高反应pH值有利于提高还原速率，而对抗菌性能影响不显著。复合材料中AgNPs与菌体结合牢固，单位质量复合材料释出的Ag⁺含量为1.7～6.8 mg·g^-1，提高反应温度和pH值后Ag⁺的释出均减少。

以双丙酮丙烯酰胺（DAAM）为官能性单体合成了带酮羰基的聚丙烯酸酯核壳乳液，将其与己二酸二酰肼（ADH）在室温下交联制备了聚丙烯酸酯多孔乳胶膜，考察了乳液壳层组成、ADH用量、致孔剂用量及种类对乳胶膜渗透性能的影响。研究结果表明，当壳层组成BA/(MMA+AA+DAAM)质量比为2.5/2.5时，乳胶粒子没有完全变形，粒子间相互融接堆积，结合致孔剂的作用，形成了内部呈疏松多孔结构的乳胶膜，膜的渗透量较高；研究进一步揭示，限制大分子链段的热运动有利于维持乳胶膜的多孔结构，从而获得较高的渗透量；此外，发现以葡萄糖、聚乙二醇300（PEG300）为致孔剂时可使乳胶膜获得较高的渗透量。

为了预测壳聚糖的玻璃化转变温度，在COMPASS力场和恒温恒压（NPT）系综条件下，利用分子动力学模拟方法，在343～543 K温度范围内研究了壳聚糖的玻璃化转变行为，通过模拟体系在不同温度下的比体积、回转半径和能量参数，获得了壳聚糖的玻璃化转变温度(T_g)。研究结果表明,壳聚糖的比体积、回转半径、内能随温度有规律的变化并在T_g处发生转折。模拟计算得到的壳聚糖的T_g与实验方法获得的值基本相符，分子动力学方法可用于壳聚糖玻璃化转变温度的预测。其中，通过回转半径-温度曲线获得的T_g与实验值最相符，回转半径是影响玻璃化转变的一个重要因素，可用于预测聚合物的玻璃化转变温度。

用超临界CO₂快速膨胀法制备了SiO₂/聚氨酯超疏水涂层。首先用十三氟辛基三乙氧基硅烷（F-硅烷）和γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷（KH-570）改性纳米二氧化硅，制备出含双键的纳米二氧化硅粒子，将其分散在超临界CO₂中，再利用超临界CO₂快速膨胀法将其喷射到双键封端的且已添加了引发剂的聚氨酯涂层表面，通过加热，使纳米二氧化硅粒子接枝在聚氨酯涂层表面，形成稳固粗糙结构，获得了超疏水性质。研究了喷嘴温度、反应釜温度和压力、偶联剂配比、表面粗糙度对涂层疏水性的影响。结果表明：涂层的静态水接触角可达到169.1°±0.6°；在喷嘴和釜内温度都为90℃，釜内压力为16 MPa，F-硅烷和KH-570配比为1∶1，表面粗糙度为7.3 μm时，所制得涂层具有较好的超疏水性，且具有优良的耐刮伤性。该法高效环保，涂层性能优良，适于大面积制备。

利用Ostwald ripening自组装工艺对拉曼增强衬底进行处理，得到粒径和密度不同的银纳米颗粒拉曼增强衬底。用龙胆紫生物大分子作为探针，对其表面增强拉曼散射（SERS）和表面增强荧光（SEF）进行研究发现，拉曼和荧光光谱强度存在着相似的变化趋势，且随着自组装工艺时间的递增，强度的变化趋于稳定。研究结果表明：Ostwald ripening自组装工艺可以优化SERS和SEF增强效果及其稳定性，故其可为研制具有长期稳定性、低成本的基于SERS和SEF效应生物化学传感器件提供研究基础。

采用一种新型制备方法——预膨胀有机黏土与机械共混的方法制备丁基橡胶（IIR）/有机黏土纳米复合材料。实验结果表明，当有机黏土为10 phr时，采用预膨胀有机黏土（S-OC）与机械共混的方法制备的IIR/有机黏土纳米复合材料（IIR/S-OCNs）的拉伸强度和撕裂强度，明显优于采用熔体法制备的IIR/有机黏土（OC）纳米复合材料（IIR/OCNs）的相应性能，较纯丁基橡胶分别提高了4.96倍、0.22倍；当有机黏土为5 phr时，采用预膨胀有机黏土与机械共混的方法制备的IIR/S-OC纳米复合材料的气体渗透率，分别较纯IIR、熔体法制备的IIR/OC纳米复合材料下降了21.88%和12.50%。这种新型制备方法是将溶液制备方法的优点与熔体制备方法的优点有机地统一在了一起。该材料有可能在高级无内胎轮胎气密层以及其他要求高性能弹性体材料的领域获得应用。

以酚醛树脂（PF）为原料，聚乙二醇（PEG）为造孔剂，采用聚合物共混炭化及水蒸气活化法制备超级电容器电极用活性炭。通过热重（TG）分析探讨了PF、PEG及其共混物（PF-PEG）在升温过程中的热解行为，用N₂-BET法测试比表面积及其孔结构参数。通过测试恒流充放电、循环伏安和交流阻抗曲线分析其电化学性能，研究了活化温度、水蒸气流速及活化时间对活性炭孔结构及电化学性能的影响。结果表明，当活化温度为900℃、水蒸气流速为1 ml·min^-1、活化时间为2 h时制备的活性炭结构和性能相对较好，孔径主要分布在2 nm以下，比电容达到105.4 F·g^-1，具有良好的电容特性。

磷石膏经高温煅烧改性后与粉煤灰、砂粉、石灰及水泥熟料等制备蒸压硅酸盐制品，研究了不同温度煅烧的磷石膏对蒸压硅酸盐制品水化过程的影响，用蒸压制品中未反应的Ca(OH)₂量及结合水量分析它们的反应速率，用XRD测定蒸压硅酸盐制品的水化产物，并结合SEM分析，结果表明，经煅烧的磷石膏对蒸压硅酸盐制品的水化有明显的促进作用，托勃莫来石与C-S-H(1)等水化产物的迅速生长而形成密实的水化产物结构是其增强蒸压硅酸盐制品的根本原因。