稠油的高黏度与低流动性是制约其开采的技术瓶颈。水溶性聚合物型降黏剂凭借其对油相降黏与水相增黏的独特双效协同机制，为解决此难题提供了极具前景的化学驱途径。综述了水溶性聚合物型稠油降黏剂的作用机理，探讨了聚合物型降黏剂的分子设计进展。从常规的长链烷基类单体、芳香族单体到响应型单体，研究了这些单体在水溶性聚合物型降黏剂中的应用，并分析了不同类型聚合物型降黏剂的降黏效果及机理。尽管现有的聚合物降黏剂在降低稠油黏度方面取得了显著成效，但仍面临多孔介质中规律不清晰、乳状液破乳难以及经济性等挑战。

芳胺类化合物是化学工业中的重要原料，广泛用作染料、香料、合成医药、橡胶、杀虫剂和其他精细化学品的中间体。催化芳香硝基化合物加氢是制备芳胺类化合物的一种常用方法。Pt基催化剂因具有较高的氢解离能力而广泛应用于芳香硝基化合物的加氢过程，Pt位点尺寸可以影响其电子态、配位环境、金属-载体相互作用等，进而影响催化活性。从活性金属尺寸的角度阐述了Pt基催化剂在芳香硝基化合物加氢中的研究进展，综述了Pt尺寸效应对芳香硝基化合物加氢性能的影响规律，并对Pt基催化剂的未来研究方向进行了展望。

全固态锂电作为下一代高能量密度、高安全性能储能器件，其核心固态电解质的研究备受关注。硫化物固态电解质凭借超高的离子电导率、优异的力学性能以及较好的界面兼容性，展现出显著的产业化潜力。然而，硫化物电解质仍面临空气稳定性差、界面副反应及锂枝晶生长等挑战。综述了硫化物基固态电解质的分类及其结构特性，分析了空气稳定性和电化学稳定性失效机制并总结优化策略。针对规模化制备、界面优化及薄层电解质开发等关键问题，提出了未来研究方向，为硫化物电解质的实用化提供理论参考。

随着全球能源消耗和温室气体排放问题日益严峻，开发高效、环保的隔热材料已成为材料科学与工程领域的重要课题。隔热材料在建筑、工业、航空航天等领域应用广泛，尤其在减少能量损失和提高能源效率方面起着关键作用。综述了近年来隔热材料的制备、结构研究进展，重点介绍了有机、无机及其复合气凝胶和泡沫的结构特性及其隔热性能，通过对比分析各类材料的热导率及耐温性能，系统梳理了不同材料体系的适用场景与应用现状。最后，展望了隔热材料未来的发展趋势，认为多尺度结构设计、仿生结构和可持续材料的结合将成为提高隔热性能的关键路径。

锂硫（Li-S）电池作为一种具有高能量密度的储能体系，是能源领域的重点研究对象。但其在充放电过程中可溶性多硫化锂的穿梭效应及氧化还原动力学缓慢等问题，严重影响了锂硫电池的商业化发展进程。电解液作为锂硫电池体系中不可或缺的一部分，通常由锂盐、有机溶剂以及各类添加剂共同组成，在充放电过程中起到保护锂负极、传导锂离子的作用，其功能对电池的反应过程、循环寿命和安全性能等方面均产生影响。近年来，电解液添加剂备受研究者的关注，将其加入到电解液中可实现抑制多硫化物（LiPSs）穿梭、增强电极界面稳定性和提高离子电导率等功能。通过对近期相关文献的调查，介绍了含氮、氟、硫和多原子协同作用的添加剂的分子设计，及其提升电池充放电的氧化还原动力学和抑制多硫化物穿梭效应的策略及研究进展，并分析其因电负性的差异，在调控多硫化物和电极界面表现出的不同机制。简要阐述了锂盐在电解液中的重要作用，包括提供锂离子，参与电极反应过程，维持电荷平衡和保障离子传导等，为锂硫电池电解液添加剂的分子设计与实际应用拓展了思路。最后展望了锂硫电池电解液添加剂的未来发展方向。

近年来，钠离子电池（SIB）因其成本优势和对锂离子电池的替代作用而受到了越来越多的关注。层状氧化物正极作为最有潜力的钠电正极材料，具有理论比容量高、合成工艺简单等优势，但也存在着不可逆相变、结构退化以及电压衰减等缺陷，这些因素阻碍了SIB的商业化发展与大规模应用。高熵策略是一种结合了多元素掺杂、体相结构设计等多种手段的综合改性策略，可以有效提高电极材料的能量密度、长循环稳定性以及离子传输动力学等性能指标。总结了近年来高熵策略在钠离子电池层状氧化物材料改性研究领域的前沿成果，探讨了高熵效应与层状氧化物材料电化学性能之间的内在联系与作用机理，并展望了高熵策略未来的发展方向，为未来高性能钠离子电池层状正极材料的设计与合成提供新的见解。

潜指印的显现和提取是法庭科学领域的关键技术之一，传统方法在显现效率、三级特征清晰度、适用客体范围及生物兼容性等方面存在诸多局限。聚集诱导发光（AIE）材料因其独特光学特性为该领域提供了新思路。系统综述AIE材料（AIEgens）的发光机制及其在潜指印光学显现中的应用进展，涵盖覆盖350～750 nm波段的激光增益材料开发及微网雾化技术实践。重点阐释基于分子内运动受限机制的AIE显现机理，并从作用机制、发光模式与显现方法三方面评述应用现状。同时分析当前研究的局限，并展望指纹评价标准体系完善、显现性能提升及技术创新等发展趋势，为潜指印原位可视化、痕量物质检测及生物检材无损提取提供理论依据与技术参考。

随着工业的发展，液化石油气储存的安全问题越来越重要。油气球形储罐泄漏以沸腾液体膨胀蒸汽爆炸（BLEVE）为主，严重影响着工作人员的安全。因此研究不同曲率曲面沸腾过程，快速降低传热系数（HTC）十分关键。研究了四种不同曲率曲面对沸腾的影响，并对气泡的传热特性和动力学进行讨论。研究结果表明，除了曲率为47^-1 mm^-1的表面，其余表面传热系数随着曲率的增大不断增大。相较于平面沸腾，曲面沸腾实现了气泡的定向输运，加快了表面气泡的更新速率，从而提高了沸腾过程中的临界热通量（CHF）和传热系数，其中曲率为47^-1 mm^-1的曲面圆心角0°处CHF最高，为138.8 W/cm²，相较于光滑平表面升高了26.2%，其对应的表面温度为111.4℃。

对磷酸二氢铵（MAP）在水-乙二醇体系中的结晶动力学进行了实验探讨，利用经典成核理论研究了MAP结晶的成核机理，测定了在不同温度以及不同过饱和比条件下MAP的成核诱导时间，研究了温度及过饱和比对临界成核自由能（ΔG^* ）、晶体界面自由能（γ）、临界成核分子数（i^* ）、临界成核半径（r^* ）的影响规律，根据成核参数揭示其生长机理；此外，探讨了搅拌速率（N_P）、过饱和比（S）等因素对结晶过程的影响；在动力学数据的基础上，用最小二乘法拟合了MAP的成核及生长动力学方程，使用Canning-Randolph（C-R）及Abegg-Stevens-Larson（ASL）模型拟合线性相关生长动力学模型，揭示了溶剂组成对结晶动力学的协同调控机制。结果表明：温度和过饱和比增大时，i^* 、r^* 、ΔG^* 与诱导时间均减小，而初级成核速率增大；过饱和比在1.08及以上时均相成核成为主导机制，在1.06及以下时非均相成核为主要成核方式；表面熵因子值均小于1，该晶体的结晶机制为连续生长机制；在评估不同线性相关生长模型时发现ASL模型在描述晶体生长行为方面具有更高的准确性，从动力学模型阶数可以看出，过饱和比对成核生长速率的影响最大。本研究阐明了水-乙二醇体系中MAP结晶的响应规律，可为基于混合溶剂设计的晶体尺寸控制与工业化结晶工艺优化提供理论依据。

随着服务器功耗持续攀升，传统风冷技术因能耗高、噪声大及冷却能力不足等缺陷逐渐受限。单相浸没液冷技术凭借传热系数大、能耗低、噪声低等优势成为研究热点。首先，针对矿物油、硅油和氟碳液三种典型单相浸没冷却液的物性进行对比分析。结果显示，油基冷却液（矿物油与硅油）的密度约为氟碳液的1/2，比热容和热导率接近氟碳液的2倍，但黏度却高出氟碳液1~2个数量级，导致边界层厚度显著增加。其次，以典型服务器为研究对象，采用计算流体力学（CFD）方法模拟不同冷却液的冷却效果，并提出析热系数（HDC）作为性能评价指标。HDC分析表明，SS-110冷却液具有优异的流动换热特性，其核心优势在于极低的运动黏度。最后，设计并搭建单相浸没液冷实验系统，对矿物油的冷却效果进行实测。实验结果显示，在矿物油流量为1080 L/h时，可以带走1600 W的热量，但是存在流量分配不均匀现象，导致不同环氧树脂板上的发热片平均温度相差可达到9.8℃。此外，实验发现导热硅脂在硅油环境中出现部分溶解现象，因此，不建议将导热硅脂应用于以硅油为冷却介质的浸没液冷系统。

面向高热通量电子器件热管理需求的高效冷却策略，以HFE7100和硅作为工作流体和固体材料，对Z形和楔形歧管微通道（MMC）内过冷流动沸腾过程进行模拟研究，讨论了具有不同楔角配置的楔形MMC对流量分布均匀性、总压降及压降分布均匀性、芯片温度及相体积分数的影响规律。结果表明，楔形MMC能够显著改善流量分布均匀性，其中Taper-200-50将流量分布的标准差最大降低了约50.9%。此外，楔形MMC可显著降低总压降及其波动幅度，有效改善压降分布的均匀性，从而提高流动稳定性。其中Taper-200-50将总压降降低57.3%~60.0%，压降波动标准差降低75.3%~85.1%，压降分布均匀性标准差降低81.2%~84.3%。在换热性能方面，楔形MMC的芯片平均温度与传统Z形差异较小，Taper-150-75和Taper-200-50表现出较优的换热性能，而Taper-250-25的换热效果最差，这表明当楔角过大时可能削弱换热效果。在所考虑的工况范围内，Taper-200-50的性能系数（COP）高达27713，性能评估准则（PEC）高达1.4，展现出优异的热管理潜力。

直接接触式潜热储热通过相变材料与传热流体的直接接触，实现更高的储热密度与速率，但熔化过程需要一定时间形成对流换热通道。相变材料颗粒的形状和大小会影响通道的结构，从而影响储热性能。通过实验与数值模拟，研究了熔融聚乙二醇液滴滴入油池的颗粒凝固成形特性。利用高速相机和电子显微镜，分析了滴落高度、油池深度及液滴直径的影响。实验结果表明，超过临界滴落高度会导致液滴抛射并发生碰撞；油池深度与液滴直径显著影响液滴触底前的凝固程度，从而影响颗粒成形质量。通过半解析-半经验的计算方法，认为液滴触底时的凝固层厚度约为半径的7.67%时成形效果较好。提出用表面张力系数σ修正液滴形状的数值模型，当σ=0.1时，模拟结果与实验数据吻合良好。数值模拟揭示了液滴凝固过程中的非均匀性传热特征：顶部区域因回流扰动而冷却速率最快，侧部传热较弱。此外，液滴直径与传热流体温度对临界油池深度的影响呈非线性。

基于OpenFOAM平台对含有等温可逆基元反应（A+BC）的平面射流进行准直接数值模拟（quasi-direct numerical simulation，Q-DNS）。通过在湍流/非湍流界面（turbulent/non-turbulent interface，T/NTI）上建立拉格朗日坐标系，探究了逆向与正向反应速率常数比值n=0、0.1、1、10的四种工况下各组分在界面附近的产生、输运和消耗过程。随着n的增大，T/NTI附近的化学反应逐渐接近平衡态。当n=10时，化学反应源项对反应物A、B非稳态项的贡献可以忽略。产物C非稳态项与化学反应源项之间的正相关性随着n的增大而显著增强。在T/NTI的无旋边界上，组分A、C的扩散通量高于相对运动通量，组分B的扩散通量在总通量中占比较小，各组分扩散通量与相对运动通量的比例随着n的增大存在不同程度的降低。

超细粉体因其物化特性应用广泛，制备粒度分布窄而细的超细粉体是提升产品性能的关键。在不增加能耗和设备复杂度的前提下，设计了双层转笼结构，通过数值模拟与分级实验，分析了其对气力分级机流场及细粉产品分布的影响。模拟结果表明，双层转笼引流锥由于重力分级作用使环形区气流在近转笼外缘向下运动且径向速度减小，改善了环形区粉体分散性并减小了细粉粒径。物料分级实验结果验证，双层转笼显著减小细粉粒径，且随引流锥长度增加，细粉粒径更小、粒度分布更窄，二次分级效果更为显著。

机械密封高速运行时跨尺度液膜润滑流动处于湍流状态，湍流效应可显著影响液膜黏性产热与空化流动规律。为揭示该影响机制，针对瑞利台阶型机械密封建立了湍流与层流流态下的热流体动力润滑数值模型，对比分析了不同流态下的液膜流动冷却机理与规律。研究结果表明，湍流流动促进了反向台阶槽内空化的产生，削弱了液膜区涡旋流动。由于层流下湍流动能为零，在槽底根处形成流动死区，出现温度谷值区，且其液膜和端面温度明显低于湍流流态，随转速增加，二者温差更加显著。相反，湍流流动下获得更大的空化面积，对液膜和端面产生了更佳的冷却效果，同时增强了空化抽吸效应，减少了约46%的泄漏率，但负流体动压效应的增加致使开启力下降约6%。湍流效应可显著改变密封间隙内润滑介质的流动与传热过程，进而改变密封温度、压力、空化面积以及密封性能。

光催化辅酶再生对生物氧化还原反应具有重要意义。采用溶胶-凝胶法制备了多孔TiO₂-60，经300℃煅烧获得TiO₂-300，再与三聚氰胺混合煅烧得到多孔TiO₂/g-C₃N₄异质结。考察了TiO₂煅烧、三聚氰胺用量对催化剂结构和性能的影响，并优化了催化剂用量。结果表明：TiO₂的煅烧使晶相从金红石相转变为锐钛矿晶型，制备的TiO₂/g-C₃N₄具有高比表面积、宽吸收边、窄带隙及更好的电荷分离效率；随着三聚氰胺用量的增加，比表面积和孔体积先增加后减小，光吸收和电荷分离性能先上升后下降；优化后，催化活性和收率分别为4.8 mmol/(L·g·min)和72%，分别是g-C₃N₄的7.4倍和5.3倍，且在5次循环中性能稳定。

酚类加氢脱氧是木质素转化为可再生液体燃料和芳烃化工原料的关键反应。本研究在惰性SiO₂载体上负载非贵金属Ni和VO _x 物种，得到系列NiV/SiO₂催化剂。采用Raman、XRD、H₂-TPR和NH₃-TPD对催化剂结构和物化性质进行表征，并以间甲酚为木质素模型化合物，考察不同活性位对酚类加氢脱氧反应的催化性能。研究发现，Ni金属主要催化间甲酚加氢和C—C断键反应，对目标产物甲苯的选择性较低。而VO _x 物种和Ni金属之间存在强相互作用，适量VO _x 的引入能减小Ni金属的粒径，丰富Ni-VO _x 界面位点，进而显著促进间甲酚选择性加氢脱氧为甲苯。结合工艺条件的考察和甲基环己醇探针反应，揭示了Ni-VO _x 界面上酚类加氢脱氧主要为直接脱氧机理，为高效酚类脱氧催化剂的研制提供一定理论基础。

酸性条件下的电催化二氧化碳还原（CO₂RR）因其能够提高CO₂利用率并抑制碳酸盐形成而备受关注。然而，酸性环境由于H⁺浓度升高导致竞争性析氢反应（HER）加剧，从而对催化剂的稳定性和选择性提出了更高的要求。在此，报道了一种Ag-Sn双金属催化剂，在pH=2的酸性膜电极中表现出了优异的CO₂RR性能。该催化剂在400 mA/cm²的电流密度下CO选择性高达99.4%，且在1 A/cm²的条件下，CO的法拉第效率（FE_CO）仍能维持在83.5%，CO的分电流密度最高达到了834.8 mA/cm²。研究发现，少量Sn的引入能够调节Ag的电子结构，从而加速CO₂活化以及向*COOH中间体的转变。这项工作为开发适用于酸性条件的高效稳定CO₂RR催化剂提供了新的思路。

通过静电纺丝技术结合溶剂热法，成功构建了具有分级结构的Bi/PANI/CeO₂三元协同催化体系。该体系通过PANI纳米纤维原位构建Bi纳米粒子与CeO₂纳米立方体，形成独特的S型异质结构。多维度表征结果表明，Bi/PANI/CeO₂在模拟太阳光下表现出优异的CO₂还原性能；光照3 h后，CO和CH₄生成速率分别达到12.38 μmol·g^-¹·h^-¹和4.86 μmol·g^-¹·h^-¹，显著优于纯PANI纳米纤维（CO：0.48 μmol·g^-¹·h^-¹；CH₄：0.54 μmol·g^-¹·h^-¹），实现了26倍和9倍的性能提升，且15次循环后性能保持率达90%。该材料通过S型异质结能带匹配机制实现光生载流子的高效分离，同时Bi纳米粒子的表面等离子体共振（SPR）效应协同激活电子并诱导活性位点，为CO₂还原提供双重驱动力。本研究不仅为设计高效光催化剂提供了新策略，更通过CO₂资源化利用路径，为缓解温室效应、推动“双碳”目标的实现提供了重要理论支撑与技术参考。

采用集总动力学思想与链增长概率模型，结合工业单管试验数据，建立了钴基费托合成包含合成气消耗速率和集总组分选择性模型的复合集总宏观动力学模型。研究结果表明，建立的宏观集总动力学模型计算的单管CO单程转化率与试验值吻合良好，计算的集总组分CH₄、C₃H₈、C₁₂H₂₆和C₂₉H₆₀的时空收率与对应工况的试验值亦符合良好，大多数相对偏差在15%以内；将该复合集总宏观动力学模型应用于工业单管装置的全流程建模与模拟，结果表明，该模型较好地计算不同工况下蜡油、水的流率以及CO的转化率。本文提出的钴基费托合成复合集总宏观动力学模型及其全流程模型方法，具有待定参数数量适中，能够同时模拟合成气转化率和集总组分生成速率的优点，表现出较好的应用与学术价值，有望拓展应用至其他类似的反应体系。

本文针对煤矸石及低热值煤层气燃烧特性，利用煤矸石和煤层气在循环流化床锅炉中混燃方式，基于化学反应动力学方法，对煤矸石与煤层气在流化床内混燃中的热解反应进行优化模拟，得出化学反应动力学优化燃烧模型，将模拟结果与实验数据进行对比验证了模型的正确性和可靠性。对煤矸石和煤层气在循环流化床锅炉中高效混燃的化学反应速率关键参数进行了分析与讨论；模拟得到了不同化学反应动力学参数对化学反应速率的影响。结果表明，优化模型能降低炉膛燃烧区域的化学反应速率误差，优化模拟对于掌握燃烧/反应状况和排放控制尤为关键；且优化组在主反应区具备显著优势，能够帮助进一步提升燃烧效率、准确预测产物浓度、减少能量浪费和污染物生成。反映了炉膛内部工况对优化模型敏感性更高的事实，证明通过优化可进一步提升模型在全高度范围内的适用性和准确度。

磷酸糖是重要的生化药物与糖类合成关键中间体。在多酶催化制备糖类物质时，伴随着磷酸糖的生成，磷酸盐（Pi）的浓度逐渐升高，高浓度Pi对酶活性具有抑制作用。因此，Pi的高效去除是实现糖类物质合成技术推广应用的关键。本研究针对磷酸糖/Pi模拟体系，考察了Pi总浓度、pH和溶液组成对分离效率的影响。对比分析了多种纳滤膜，结果表明，在高盐浓度下，纳滤膜NF4和NF7展现出良好的分离选择性能，可以实现磷酸糖与高浓度磷酸盐的高效分离。通过洗滤，Pi的去除率可达到80%以上。采用了DSPM-DE模型对分离机制进行解析，空间位阻和介电排斥是实现溶质分离的关键机制。本研究利用纳滤技术实现了高盐体系中磷酸糖与Pi的高效分离，同时解决了高盐环境对催化体系中酶活性的潜在抑制作用，确保了体系的长期稳定运行，为磷酸糖制备技术的工业应用奠定了基础。

由于二维MoS₂纳米片表面孔隙率低、层间堆积传质路径长以及在聚合物中相容性差等问题，很难同时提高其混合基质膜的选择性和渗透速率。本工作首先通过离子印迹技术制备得富含空位和缺陷的MoS₂（P-MoS₂），并使用4-氨基-3-肼基-5-巯基-1,2,4-三唑（AHMT）对P-MoS₂改性制备杂化材料（AHMT-MoS₂）。然后将AHMT-MoS₂添加到聚醚嵌段聚酰胺（Pebax）中制备铸膜液，并涂覆在亲水改性的聚砜（mPSf）支撑体上制备混合基质复合膜（Pebax/AHMT-MoS₂）。采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和N₂吸附-脱附表征材料和膜的化学结构、孔隙结构和形态结构。研究了材料的制备条件和测试条件对气体分离的影响。结果表明，Pebax/AHMT-MoS₂的CO₂渗透速率为818 GPU，CO₂/N₂选择性为56。这是因为通过离子印迹策略在MoS₂表面构建缺陷，增加了CO₂亲和位点；其表面孔和层间通道为CO₂提供了扩散通道。同时，氨基和肼基的引入，增强了CO₂的反应选择性，显著提高分离效果。优异的气体分离性能与低成本，使制备的混合基质复合膜在CO₂分离领域极具应用潜力。

分子筛因其规整的孔道结构和可调控的化学组成在CO吸附领域展现出巨大的应用潜力，但众多影响因素致使通过传统实验方法和理论计算进行吸附剂设计与优化的效率低下。本研究提出分子筛吸附剂的结构特征片段化与实验数据结合的机器学习策略，整合文献数据与沸石结构信息，构建了表达分子筛结构与CO吸附性能构效关系的综合数据集。采用梯度增强决策树、随机森林、极端随机树和极端梯度提升（XGB）四种集成学习算法预测CO吸附，并运用嵌套交叉验证确保评估模型的预测准确性。结果表明，XGB模型表现最优，显示出优异的预测精度。通过分子筛结构特征片段化分析发现，三角晶系、Fd\overline{\mathrm{3}}m空间群、近圆形孔道和相互连接的笼状结构有利于CO吸附。分子筛骨架中的Ca²⁺和Ba²⁺等碱土金属离子有利于CO吸附。在金属离子改性分子筛中，引入的Cu(Ⅰ)负载量对CO吸附性能的影响最为显著，最优负载量为吸附剂总质量的13%~15%。吸附剂的比表面积在230~400 m²/g、总孔体积在0.10~0.15 cm³/g时表现最佳，其限制性孔径在4.5 Å（1 Å=0.1 nm）附近、最大孔径在5.0~5.5 Å内表现出较好的CO吸附性能。本研究为分子筛基CO吸附剂的合理设计和高效筛选提供了科学指导。

催化重整是提高汽油辛烷值、生产高附加值芳烃和氢气的重要炼油工艺，针对催化重整转化过程开展分子水平的反应与物质转化规律的研究具有重要意义。利用分子重构和完备反应网络构造方法，构建了催化重整分子级模型，从而能够准确模拟不同条件下的产物组成。在此基础上，提出了针对分子级模型的物质流量分析方法。该方法首先利用反应网络的结构化表示矩阵，构造物质在反应之间的流转方程组，解析单一反应、关键组分，以及集总后的各类型反应、各类烃分子的物质流转规律，分析其在催化重整完整反应体系中的作用。提出了多尺度网络结构图与反应-物质流桑基图相结合的可视化方法，清晰、直观地展示和分析核心组分之间、不同烃类与反应类型之间的物质流量转化关系和重要性对比。还研究了不同反应温度、反应压力下的催化重整反应体系中物质流转规律的变化趋势，从分子级反应层面解释操作条件对产物组成的影响。物质流量分析方法实现了微观的物质流量和宏观的反应规律间的连接，为探究催化重整反应机理、制定生产调度方案、优化工艺流程提供了新的视角和思路。

传统的功热网络优化设计方法往往先确定变压过程，随后进行换热网络设计。基于超结构的功热网络同步优化方法因其能考虑功热间的耦合与相互影响，可实现更优的系统整体性能。然而，此类同步优化模型通常高度非凸非线性，导致求解困难，尤其是面向大规模工业问题时。为应对这一难题，本研究提出了一种基于动态运输模型的确定性优化设计方法。该方法利用运输模型的特性，在保证热集成模型线性约束下，实现最优功热集成下系统压力操作路径与换热匹配方案的高效确定，并为功热网络的详细设计提供指导。针对一个包含14条换热流股的功热集成案例进行研究，提出的方法在1000 s内得到了一个新的压力操作路径以及相应的换热匹配，该方案的总费用目标值为8761480.49 USD·a^-1，与文献中已知费用最优解高度逼近，验证了所提方法的准确性和有效性。

传统基于深度学习的软测量建模方法缺乏在线更新机制，且随着网络层数增加易产生信息冗余，从而限制了模型预测性能的提升。针对上述问题，提出一种融合即时学习的深层扩展变分自编码器（deep extended variational autoencoder with just-in-time learning，JITL-DE-VAE），包括离线训练和在线更新两个阶段。首先，针对离线阶段多层VAE重构误差累积，以及特征提取中无效信息过多导致预测性能不佳的问题，引入基于关键变量指导的特征约束机制，构建扩展变分自编码器（extended variational autoencoder，E-VAE）提高特征提取的准确性。其次，在E-VAE基础上提出深层扩展变分自编码器（deep extended variational autoencoder，DE-VAE），将前一层的输入和隐藏特征共同作为下一层的输入，通过跨层信息整合策略显著增强特征利用效率。此外，在线更新阶段引入即时学习思想，基于最大互信息系数计算加权欧氏距离从历史数据库中检索相似样本，并根据样本相似度对损失函数进行动态加权以更新模型，从而提高模型对时变过程的自适应能力。最后，基于工业脱丁烷塔和硫回收过程数据开展了消融实验和对比实验，结果验证了所提方法的有效性和优越性。

为评估大语言模型（LLM）在辅助乏燃料后处理过程脉冲萃取柱萃取过程中建模与预测的潜力，选取4种主流LLM，设计了5个复杂度递进的萃取过程案例，通过结构化提示工程获取模型输出，并采用3位领域专家双盲评估的方式多维度对结果进行量化评分。结果表明，所有LLM在遵循指令方面表现优异，但在处理涉及复杂物理化学耦合或信息模糊的诊断性问题时所有模型的表现均显著下降，分析深度不足，未能精准剖析工程症结。结论认为，LLM当前最合适的定位是作为领域专家的“智能研究助理”，共同构成一种高效的“人机协同”科研新范式，而非独立的决策者。该范式可将数日的建模准备工作缩短至半小时内，但所有模型输出均需经过专家严格审查与修正，以规避“事实性幻觉”等潜在风险。

针对非接触式机械密封在启停阶段因工况不稳定发生碰磨引起密封失效的问题，基于密封端面摩擦副微凸体3D分形表征原理，采用Archard黏着磨损理论方法建立了非接触式机械密封在启停阶段的流-固-热-磨耦合模型，计算出摩擦副的磨损率和磨损量并通过试验验证了模型的准确性，分析了非接触式机械密封在启停阶段的操作压力、操作温度、操作转速以及螺旋槽结构参数对摩擦副接触特性、温升特性和摩擦磨损特性的影响规律。结果表明：启停阶段操作转速和操作压力对密封磨损率和磨损量影响显著，操作温度通过密封环的热变形间接影响磨损程度；降低启停阶段的操作压力、操作温度并以大于1500 r·min^-1转速启停、以转速增量大于1000 r·min^-1调节均有利于减少摩擦副启停过程中的摩擦磨损；综合考虑密封启停阶段和稳定工作阶段的性能得到螺旋槽结构参数的优选取值为：槽坝比0.7~0.8，槽堰比0.4~0.6，螺旋角16°~18°，槽数10~12个，槽深6~8 μm。

设计了一种半油性液体凝胶（HOLH）。HOLH中的硅油分子可从乳液微滴中逸出，并在光固化聚合凝胶后，自由渗入含有两亲性可交联有机聚硅氧烷的水凝胶基质中。这种乳液凝胶通过均匀分布的不混溶且可移动的硅油分子，实现了类油脂分泌功能及表面润滑层，与传统水凝胶相比，HOLH表现出更低的水分蒸发率（空气中暴露7 d，相对质量从45%提升至75%左右）和优异的液体排斥性（滑动角<10°），可有效阻隔水、油类及血液等复杂液体。此外，乳液凝胶骨架中分散的聚苯胺纳米粒子赋予HOLH优异的压敏性，使其兼具抗污性能与传感功能。该策略为调控水凝胶组分与硅油分子相互作用、设计界面功能及仿生材料提供了新思路。

阴/阳离子Gemini表面活性剂复配体系在改善泡沫稳定性方面表现出显著协同效应，但其作用机制尚未完全阐明。通过表面张力与分子动力学模拟相结合的方法，系统研究了不同阴/阳离子Gemini表面活性剂复配体系在气/液界面的自组装行为及其界面性质。结果表明，胺基与阴离子极性基间的静电作用与几何构象适配效应，保证了极性基区域的紧凑构型；而尾链间的构象优化与长度相容性，则促进了尾链区域的有序堆积。这些分子间的协同作用共同主导了复配表面活性剂在气/液界面形成致密且高度有序的吸附层，并显著增强了极性基的水合作用。由此形成的强化水化层及界面结构延缓了泡沫液膜的排液速率，进而赋予泡沫优异的机械强度和抗扰动能力，从而显著提升其宏观稳定性。

丁烯基多杀菌素（butenyl-spinosyn）是由须糖多孢菌（Saccharopolyspora pogona）产生的新型绿色生物杀虫剂，然而，由于其代谢网络复杂、遗传背景不清晰、调控机制未得到充分解析，导致其合成效率低，难以满足实际需求。本研究基于对S. pogona ASAGF58和S. pogona ASAGF40转录组学数据分析，挖掘参与次级代谢调控、影响丁烯基多杀菌素合成的LysR家族转录调控因子并构建相关工程菌株。结果显示，RS18275使丁烯基多杀菌素产量达到67.1 mg/L，为出发菌ASAGF58的2.3倍，同时促进细胞生长，菌体生物量提高30.63%，并加快了底物葡萄糖的消耗。比较转录组学分析表明，RS18275通过调控初级代谢途径增强了乙酰辅酶A等前体供应，上调丁烯基多杀菌素生物合成途径关键基因提高了产物合成通量。基于比较转录组学分析和验证，初步解析了RS18275作为全局调控因子，通过调控初级代谢与次级代谢实现目标化合物高效合成的生理机制，为后续丁烯基多杀菌素的高效合成提供理论与工程化策略。

低温液氢是重要的化工产品，作为未来低碳能源重要载体备受关注。液氢管道预冷是其液氢高效输运的关键一环。建立系统完善度较高的一维液氢流动模型，通过增加径向高真空多层绝热材料传热方案，应用合适压降、传热经验关联式，并设计适用大管径液氢输送管线的分阶段预冷方案。在对公称直径DN314、长度300 m的水平管预冷过程模拟中，气冷阶段降温平缓，内金属管壁面热通量低于1 kW/m²，预冷耗时37 h。液冷阶段降温速率先快后慢，两相流壁面热通量最大约9.4 kW/m²，耗时约0.45 h，对比常规恒流量预冷方案减小液氢质量消耗55%。管内最大压降60 kPa，呈现脉动动态变化，随流动趋于稳定脉动幅度减小稳定至40 kPa。研究结果可为长距离输运液氢高效预冷技术提供理论支撑。

为评估整体煤气化联合循环（IGCC）电厂耦合燃烧前碳捕集与封存（CCS）的碳排放及环境影响，采用全生命周期评价（LCA）方法，利用SimaPro软件建模，研究了未实施/实施碳捕集IGCC电厂的全球变暖潜值（GWP）、陆地酸化潜值（TAP）、致癌人体毒性潜值（HTPc）、非致癌人体毒性潜值（HTPnc）、陆地生态毒性潜值（TETP）、淡水生态毒性潜值（FETP）及淡水富营养化潜值（FEP）七种环境影响类型及其主要贡献源，并对未实施/实施碳捕集IGCC电厂的各类环境影响程度进行比较。结果表明，相比于未实施碳捕集，碳捕集后电厂的烟气碳排放降低88%，煤炭与化学品供应与辅机用电所造成的GWP分别上升了18%和20%，CCS过程的GWP为39.02 kg CO₂-eq，电厂生命周期总GWP为257 kg CO₂-eq，降低了72%。除GWP显著下降外，捕集电厂的TAP、HTPc、HTPnc、TETP、FETP和FEP环境影响潜值均上升至未捕集电厂的119%~170%。煤炭和化学品供应的增加是HTPc上升的主要因素，而CCS单元是除HTPc外其他环境影响潜值上升的主要贡献源，占捕集电厂各类环境影响潜值的15%~34%。

热泵储电是实现高比例新能源电力系统稳定运行的大规模长时物理储能技术，而推动大规模高效储能应用以及改善火电深度调峰能力是保障新能源电力充分消纳与煤电低碳转型的重要途径。为此，开发了一种集成余热回收的多压超临界CO₂热泵储电系统，不仅可以实现火电厂低品位烟气余热的高效回收与利用，并且通过引入多级储热拓扑与分布式回热装置，大幅降低了热泵储电系统在换热过程由于温度滑移问题导致的不可逆损失，实现了火电机组灵活调峰和可再生能源安全并网。在建立系统热力学与经济学模型的基础上，采用敏感性分析方法研究了关键运行参数对系统热力学性能与经济性能的影响规律，进而采用遗传算法开展了系统的热经济学多目标优化分析。结果表明，系统在设计工况下的性能指标㶲效率为53.83%，平准化度电成本为2063.26 CNY·MWh^-1；在关键参数中，放电膨胀机等熵效率对系统热力学性能影响最显著，而充电膨胀机等熵效率对系统经济学性能影响最显著。根据TOPSIS方法在Pareto最优前沿解集中获得的最优工况㶲效率为58.20%、平准化度电成本为1142.24 CNY·MWh^-1，较设计工况分别提升8.12%与降低44.64%。

油气田采出水作为开采石油、天然气及页岩气等产生的伴生废水，亟须进行资源化处置，其所含的锂具有较高的开发潜力，但其组成复杂、锂含量较低、开发难度大。基于此，提出电化学吸附-选择性电渗析纯化浓缩工艺，以最终实现从油气田采出水中获取碳酸锂产品。探究了油气田采出水中特征杂质离子（Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺）对电化学吸附提锂性能的影响，并优化了操作条件，在模拟油气田采出水体系下，锂纯度由0.066%提升至44.991%，锂含量由50 mg·L^-1富集至124.35 mg·L^-1。与选择性电渗析进行耦合，在优化条件下浓缩液中Li⁺浓度富集至5.68 g·L^-1，再经除杂、沉淀、洗涤及干燥可得纯度为99.06%的碳酸锂（Li₂CO₃）。耦合工艺的能耗和药剂消耗共计3200~3350 CNY·t^-1 Li₂CO₃。研究结果可为油气田采出水中低含量锂的提取/回收提供理论指导与技术参考。

为改善相变材料的导热性能，以桃胶为碳源、氢氧化钾（KOH）为活化剂，采用一步化学活化法制备了活化桃胶碳。在棕榈酸（PA）-硬脂酸（SA）二元混合物中分别加入KOH活化桃胶碳（CPGK）和未经活化的桃胶碳（CPG），研究了活化处理对提高二元混合物热性能的影响机制。结果表明，添加剂与相变材料之间仅为物理结合。当添加剂质量分数为5%时，CPGK对复合相变材料导热性能的提升更为明显，PA-SA/CPGK热导率为0.3528 W·m^-1·K^-1，分别较PA-SA/CPG及PA-SA提高0.92%、22.46%，这是由于CPGK的孔隙结构能提供更多热传导路径。相比于PA-SA混合物，PA-SA/CPGK的熔化时间最大缩短了53.64%，凝固时间最大缩短了11.39%。PA-SA/CPGK较PA-SA/CPG具有更好的热稳定性及形状稳定性，相同测试条件下，PA-SA/CPGK的质量损失比PA-SA/CPG减小2.37%，PA-SA/CPGK的完全泄漏时间较PA-SA/CPG延长5.26%。所制备的复合相变材料具有良好的热性能，在太阳能热利用和热能储存等领域具有广阔应用前景。

为构建具有高发射率的表面微结构，提高其辐射制冷性能，针对一种具有四棱台周期性特征的辐射制冷微结构，开展了其大气窗口发射率的优化研究。首先，基于时域有限差分（FDTD）方法，计算了不同几何参数条件下的光谱特性；然后，基于大量数据，建立了利用神经网络方法的发射率预测机器学习模型；最后，结合自适应粒子群优化算法（APSO）实现了发射性能优化，获得最佳几何参数组合，并分析了不同结构参数对大气窗口平均发射率的影响。结果发现，利用FDTD计算结果和神经网络算法的机器学习模型，可以实现此类结构发射率的高精度预测。不同几何参数对发射性能的影响不同，最佳参数组合下，此类微结构的大气窗口平均发射率接近于1，具有很强的辐射制冷能力。

针对3.5价钒电解液传统化学还原-电化学还原制备工艺流程长、化学残留难脱除等问题，提出一种氨气气相还原偏钒酸铵、多钒酸铵及五氧化二钒等原料一步获得3.5价钒氧化物-钒氧化物直接酸溶制备3.5价钒电解液的新工艺。热力学计算与实验结果均表明，氨气还原偏钒酸铵、多钒酸铵及五氧化二钒均遵循V⁵⁺ V₆O₁₃VO₂V₄O₇V₂O₃逐级还原原则，提高反应温度、氨气流量及延长反应时间均能促进五价钒的还原，在反应时间50 min、氨气流量100 ml/min条件下，在反应温度480℃、520℃和490℃分别还原偏钒酸铵、多钒酸铵和五氧化二钒，均可获得钒浓度1.75 mol/L以上、价态3.5±0.1的钒电解液，以偏钒酸铵和多钒酸铵为原料时电解液中钒浓度可达1.90 mol/L以上；对三种原料还原后获得的电解液性能分析表明，以偏钒酸铵为原料导电性最优（离子电导率19.17 S/m），分别较五氧化二钒（12.83 S/m）和多钒酸铵（11.02 S/m）体系提升了49.4%和74.0%。本论文提出的新工艺可避免3.5价钒电解液制备过程有机/化学还原剂残留，为全钒液流电池电解液制备技术的短流程发展提供了技术支撑。

锂离子电池的深度应用和大容量高能量的研发趋势促使电池在差异性换热条件下的性能演变备受关注。本研究以20 Ah的软包磷酸铁锂电池为对象，建立了考虑48层并联电芯的单体电池三维电化学-热耦合模型，探讨了单体电池在差异性的换热面积、对流传热系数和温度梯度条件下电池内外部的热行为、电行为以及电化学特征。研究发现，不同换热面积时，在4C放电时，不同换热条件下的温度梯度差异较大，其中某些条件下温差可达8.54℃，10C放电时的温差可达30℃，但三种换热条件之间温差相差不大，受换热面积影响较小。在不同传热系数时，单侧强制对流虽能有效控制整体温升，却加剧了厚度方向的温度不均匀性，10C放电时横截面温差可达5.05℃，为单侧自然对流的1.64倍。不同温度梯度时，10C放电时负极固相锂浓度是1C时的6.1倍，负极过电势峰值增加91%。研究工作揭示了差异性换热条件下电池内部行为的演化规律，为高倍率、大容量电池的热管理与安全设计提供了参考。

具有级间喷射特征的CO₂双级压缩热泵技术在实际设备运行时常因系统控制策略不完善，造成排气温度过高导致压缩机烧毁。为此，以喷射比（R_inj）与容量比（R_v）为研究对象，针对变工况时R_inj与R_v对高压级压缩机排气温度（T_dis,H）、COP等参数的影响程度开展研究。首先，利用Dymola软件构建具有级间喷射特性的CO₂跨临界双级压缩热泵仿真模型，探究系统的级间喷射特性和容量匹配特性。其次，基于响应面法和方差分析，研究R_inj和R_v对COP及制热量（Q_H）的影响特性。结果表明：随着R_inj的增大，COP、Q_H呈现先快速上升后缓慢下降的趋势，T_dis,H随着R_inj增大呈现先缓慢下降后快速下降的趋势。通过分析数据发现造成喷射特性的原因可归结于系统内部流动与换热特性的变化及中间压力（P_m）随R_inj变化的动态响应过程。

构建了厌氧/好氧/缺氧/好氧同步硝化内源反硝化除磷（AOAO-SNEDPR）系统，考察了不同进水磷浓度条件下脱氮除磷效果。在运行周期为6 h，进水COD、\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}^{+}-N浓度分别为312.05 mg/L和52.37 mg/L时，梯度提高进水\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}-P由3 mg/L至14.94 mg/L，系统出水稳定，COD、TN和\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}-P平均浓度分别为30.47、7.14和0.31 mg/L。系统脱氮主要是基于好氧段内源反硝化以及缺氧段反硝化除磷而实现的，除磷基于好氧吸磷和反硝化吸磷。随着进水\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}-P浓度提高，缺氧段TN和\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}-P去除量占整个反应阶段去除量的比例分别提高至17.39%和7.85%。在高磷条件下，厌氧段内碳源储存率达到93.84%，聚磷菌（PAOs）和聚糖菌（GAOs）对内碳源储存的贡献约为67.14%和32.86%；反硝化聚磷菌（DPAOs）Dechloromonas和Candidatus_Accumulibacter的丰度分别达到2.69%和2.49%，反硝化聚糖菌（DGAOs）Candidatus_Competibacter菌群丰度达到3.34%。

由盐酸四环素（TC-HCl）扩散引起的水体污染已严重危害人类健康和环境。采用溶胶-凝胶-燃烧法制备了不同CeO₂含量的CoFe₂O₄/CeO₂复合材料，并将其作为过氧单硫酸盐（PMS）活化剂促进四环素（TC-HCl）的降解。结果表明，在CoFe₂O₄/CeO₂/PMS体系中，对10 mg/L的TC-HCl在40 min内降解率可达91.94%，同时在较宽的pH（3~9）区间内对TC-HCl有较好的去除效果。利用活性物种捕捉实验、电子顺磁共振波谱和高价金属探针分析确定了自由基（\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{-}·和·OH）和非自由基（¹O₂和高价金属氧物种）存在于TC-HCl的催化降解中。利用液相色谱-质谱联用技术对降解中间体进行分析，并结合CoFe₂O₄/CeO₂反应前后的XPS分析提出了TC-HCl的降解途径和反应机理。通过循环实验、无机阴离子干扰实验以及对其他污染物的降解实验，说明CoFe₂O₄/CeO₂具有较好的稳定性和实用性。本工作为提高尖晶石型铁氧体材料活化PMS的性能，解决现实环境中抗生素的降解问题提供了参考。

生物炭还原NO作为生物质再燃脱硝技术的核心，其效率的提升对实现NO的快速减排至关重要。针对现有脱硝生物炭定向设计缺乏理论支撑这一问题，分别构建原始与贫氧预处理生物炭模型（BCraw和BCoxy），从微观角度解析贫氧预处理对生物炭还原NO的影响机制。研究发现，BCraw对NO的还原主要由NO吸附及裂解、氢原子迁移、芳香环裂解重组以及氮气脱附四个过程组成。与BCraw相比，BCoxy中酚羟基的共轭效应优化了NO的还原路径，氮气脱附能量Gap值由546.65 kJ/mol降为409.40 kJ/mol。生物炭的程序升温还原实验（TPR）结果表明，BCoxy对NO的还原能力是BCraw的1.04倍，进一步验证了模拟结果的可靠性。上述结果阐明了贫氧预处理对生物炭还原NO的影响机理，为生物炭基高效脱硝材料设计提供了理论基础。

硅作为高能量密度锂离子电池的新一代负极材料，其商业化应用的关键技术路径之一是与碳材料复合构建核壳结构的硅碳材料。如何实现硅晶粒形态的精确控制是当前硅碳材料产业化量产过程中的难题之一。采用化学气相沉积法将纳米/亚纳米尺寸硅均匀沉积在多孔碳基体中制备气相沉积硅碳复合材料，通过调控最终碳层封装温度实现了硅结晶度的可控调节。结果表明，拉曼光谱技术较X射线衍射方法在硅结晶度表征方面具有更高的灵敏度与准确率优势；碳层封装温度影响硅碳中硅的结晶度水平，硅结晶度升高会对材料的整体电化学性能有负面影响。碳层封装温度在550℃时制备的硅碳表现出1599 mAh·g^-1的首圈放电容量和91.62%的首次库仑效率，升高到800℃时降低到了709 mAh·g^-1和80.97%。研究结果为气相沉积硅碳材料量产过程实现硅结晶度的准确控制提供了可靠方法，可实现高性能低结晶度硅碳负极量产过程中的高精度一致性管控。

高熵氧化物（HEOs）因其优异的循环稳定性和较高的理论比容量在储能领域备受关注，但其本征电导率较低限制了其应用。本研究通过调控La（Cr_0.2Fe_0.2Mn_0.2Ni_0.2Cu _x □_0.2-x ）O_3-δ （x=0、0.1和0.2）中Cu含量，优化阳离子/氧空位，在稳定钙钛矿结构的同时协同改善微观/电子结构，提升电子/离子传输速率，增强电化学性能。结果表明，La（Cr_0.2Fe_0.2Mn_0.2Ni_0.2Cu_0.1□_0.1）O_3-δ 具有优异的高倍率储锂性能：200 mA·g^-1时循环250圈后比容量达1174.3 mAh·g^-1，较x=0.2的样品提升1.3倍；在3000 mA·g^-1高倍率下仍保持200.1 mAh·g^-1的比容量（容量保持率相较100 mA·g^-1时为49.6%），倍率性能提升4倍。本研究通过调控阳离子/氧空位缺陷，有效提升了钙钛矿型HEO的电化学性能，为开发高性能HEOs负极材料提供了新的设计策略。

基于密度泛函理论（DFT），系统探究了硫（S）功能化对M₂N型MXene（M=Sc、Ti、V、Zr、Nb）结构稳定性、电子性质及储钠性能的影响。结果表明，硫功能化通过诱导电荷重分布并增强钠离子的吸附强度，显著提升了多层吸附能力。其中，Sc₂NS₂和Zr₂NS₂的理论容量分别达到968 mAh/g和617 mAh/g，远高于未功能化的Sc₂N（理论容量为515 mAh/g）及传统硬碳材料（理论容量为300~400 mAh/g）。硫功能化后的M₂NS₂材料的迁移能垒（如Sc₂NS₂为0.168 eV，Zr₂NS₂为0.165 eV）显著低于硬碳的迁移能垒（0.25 eV）。差分电荷密度与电子局域函数（electron localization function，ELF）分析表明，硫的引入增强了钠离子与材料表面的电荷转移及局域化电子相互作用，为多层吸附提供了更多活性位点。该研究为高容量、快充放钠电负极的设计提供了理论依据，凸显了硫功能化M₂N型MXene在储能领域的应用潜力。

Zn₃Ga₂Ge₂O₁₀（ZGGO）是一种具有优异性能的近红外长余辉基质材料，广泛应用于夜视、防伪、光学记录和生物成像等新技术上。采用柠檬酸溶胶-凝胶方法制备了ZGGO：Cr³⁺，Pr³⁺纳米磷光体材料。测试结果表明，晶体结构不随着杂质的掺入而改变，样品纯度较高，颗粒尺度在500 nm左右，且样品可被X射线和410 nm的蓝光有效激发，特征发射峰位于700 nm和715 nm，对应于Cr离子的²E和⁴T₂(⁴F) 能级到⁴A₂能级的跃迁。在X射线的辐照下，样品热释光灵敏度较高，其主要发光峰温度为389 K，ZGGO：Cr³⁺，Pr³⁺的热释光强度明显高于ZGGO：Cr³⁺。由DFT结果可知ZGGO：Cr³⁺，Pr³⁺比ZGGO： Cr³⁺的能带间隙更窄、能带明显变密集，说明双掺杂样品更有利于电子的转移。剂量率响应结果表明其辐射发光随X射线剂量率的增加而增加，并呈良好的线性关系。因此，ZGGO：Cr³⁺，Pr³⁺长余辉纳米荧光粉具有实时剂量率测量的潜力，对剂量学研究和应用有重要的参考意义。

以梓树豆荚壳为碳源，KOH为活化剂，制备了分层多孔生物质碳材料（ACPSC），并通过改变KOH的比例对多孔碳孔结构及性能进行调控。结构表征和性能测试结果表明：当梓树豆荚壳与KOH质量比为1∶1时获得ACPSC-1∶1样品表现出最优的比表面积（1140.8 m²·g^-1）和电化学性能（在1 A·g^-1电流密度下，比容量为271 F·g^-1）；在13 mg·cm^-2的高负载下，ACPSC-1∶1的质量比容量和面积比容量分别为125 F·g^-1和1392.3 mF·cm^-2。组装的对称超级电容器，在664 W·kg^-1的功率密度下表现出7.84 Wh·kg^-1的能量密度，即使在12.9 kW·kg^-1的超高功率密度下，能量密度仍高达6.07 Wh·kg^-1，充分展现了其在高功率、高负载超级电容器中的应用潜力。

作为哈龙替代灭火剂，全氟己酮在火灾防治中备受关注。为定量评估其物理和化学灭火作用进而优化系统设计，通过对比PSR（完全搅拌反应器）模型结果与改进后杯式燃烧器实验数据定量评价了全氟己酮的物理和化学灭火作用。PSR模拟发现，全氟己酮在燃烧核心区的吸热量不足其潜热吸热量的20%时化学抑制占主导，处于其潜热吸热量的20%~30%时物理作用和化学作用相当，大于其潜热吸热量的30%后物理效应占主导且临界灭火浓度降低超过50%。杯型燃烧器实验对比了全氟己酮气体和粒径约为2 μm的全氟己酮液雾，结果表明全氟己酮液雾能够有效减弱其气体的助燃效应，使其对乙醇和正庚烷燃料的临界灭火浓度分别从 6.06% 降至 5.06%（降幅 16.5%）和从 4.51% 降至 3.79%（降幅 16.0%）。与PSR模拟结果对比，估算实验工况下全氟己酮在核心燃烧区的吸热量发挥了其潜热的5%，改变全氟己酮液滴粒径可以提高其物理作用。