工业加热场合范围广、需热量大，使用燃气锅炉或电锅炉时碳排放量大。高温热泵对于电-热高效转化、助力节能减碳可以发挥重要作用，热泵工质对系统性能影响重大。选取低GWP工质R600、R601、R601a、R1224yd(Z)、R1233zd(E)、R1234ze(Z)、R1336mzz(Z)，以R245fa为参照物，建立了单级回热高温热泵模型，基于系统最小过热度理论，从安全、能效、环境影响和经济性方面进行对比。结果表明：在蒸发温度50℃、冷凝温度80~130℃时，R601、R601a和R1233zd(E)相较于R245fa优势明显；当冷凝温度为130℃时，与R245fa相比，R601、R601a、R1233zd(E)的性能系数（COP）分别提升12.39%、11.04%、11.16%，㶲效率分别提升10.29%、9.20%、9.29%，综合温室效应值（TEWI）分别降低11.39%、10.32%、10.41%，环境收益分别提升46.12%、41.61%、42.01%。

金属-有机框架（MOF）是一类由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键形成的新型多孔材料。它们展现出结构多样、高比表面积、高孔隙率、结构与性质多样化调控等优点。近年来，MOF在吸附、分离、催化和传感等不同领域的应用逐渐受到关注。然而，MOF宏量制备面临着合成条件严苛、反应时间延长、产量低以及成本高等化学工程领域的挑战。因此，研究人员正在探索各种新的合成方法，如水热/溶剂热法、常温快速合成法、溶剂回流法、碱辅助法、机械化学法、电化学法、微波辅助法、超声波辅助法、喷雾干燥法、干凝胶转化法、加速老化法等。以此为主题，综述了宏量制备MOF的方法，并对成本、环境影响、安全性和可行性进行了评价，也简要讨论了MOF成型加工技术的最新进展，展望了未来MOF材料在宏量制备与成型方面的挑战与机遇。

针对氯碱生产精馏与固碱工段的腐蚀问题，研究了Q235碳钢在盐酸、氢氧化钠介质中的腐蚀行为，以及两种掺杂型环氧树脂有机涂层（EP-SiTiMg及EP-SiAlCa）的腐蚀防护性能与作用机制。结果表明，HCl浓度和温度升高均会增大Q235的析氢反应速率，加剧点蚀。在NaOH碱性环境中，当温度≤90℃时，碳钢腐蚀初期表面会形成钝化膜，腐蚀速率略有减小；当温度进一步升高，钝化膜逐步溶解，腐蚀速率加快至0.522 mg/(cm²·h)，达到严重腐蚀标准。EP-SiTiMg涂层在酸性环境中防护性能优异，150℃时仍可保持4×10⁹ Ω·cm²以上的高阻抗值，适合精馏工段长期应用；EP-SiAlCa涂层在<150℃的碱性环境中防护效果更好，腐蚀速率较碳钢降低52%以上，适合在相应作业温度范围的固碱工段使用。当温度达150℃时，两种涂层防护效果均小幅下降，涂层电阻均保持在10⁴ Ω·cm²左右，但仍对碳钢有防护效果。

金属有机框架（MOFs）作为新兴的膜材料，其变革发展正逐渐推动膜分离技术迈向1 nm尺度的精准分子分离。ZIF-8是至今研究最广泛的MOF膜材料之一，其晶体学<100>方向具有四元环孔口，临界直径介于乙烯和乙烷分子动力学直径之间。利用表面活性剂辅助合成策略制备｛100｝取向ZIF-8纳米薄片，并以此为基本构建模块制备｛100｝取向的超薄ZIF-8膜用于乙烯/乙烷的分离。膜的微结构表征与分离性能测试结果表明，得益于取向膜内形成了高度定向的四元环孔道且无晶界缺陷，实现了对乙烯/乙烷的精准分离。在25℃和101 kPa条件下，乙烯/乙烷分离选择性达6.8，乙烯渗透速率达7.33×10^-8 mol/（m²·s·Pa），且连续运行100 h无性能衰减。为推进MOF膜在同碳数烃等分子分离领域的理论与技术发展奠定基础。

CO₂直接空气捕集（DAC）技术相对于传统的固定源烟气捕集技术具有位置灵活、应用广泛等优势，但由于大气中CO₂浓度极低（仅为0.04%左右），DAC技术的高能耗成为阻碍其商业化的首要难题。聚焦吸附法DAC技术的能耗问题，先后进行理论分析和案例引证。DAC技术的CO₂分离理想最小功为19.64 kJ·mol^-1（温度298.15 K，捕集率50%，纯度95%），为同等条件下烟气捕集技术的3.5倍。再生温度393 K时变温真空吸附循环（TVSA）第二定律分离效率为22.75%。吸附、排空、再生、冷凝、压缩等过程主要通过机械能和热能推动。其中排空过程机械能仅占3%左右；冷凝过程热能可以通过回热循环回收；压缩过程机械能由目标压力决定，在部分研究中计入DAC能耗。吸附过程流动机械能受反应器压降主导，床层厚度减小和吸附剂有序堆积均能够改善流动损耗问题。再生过程热能占DAC能耗的主要部分，为50%~80%，再生温度、反应器与吸附剂的质量比、吸附剂对H₂O吸附性的强弱，均能造成热耗的成倍变化。在分析过程能耗的基础上，给出了吸附法DAC在反应器设计、循环方式及操作参数、自然环境及能量来源等方面的能耗优化建议。

为了提高电解槽性能，对质子交换膜（PEM）电解槽进行数学建模，分析了流道高度、流道宽度、水流量对电解槽性能的影响规律，然后基于标准二次多项式响应面模型与多目标遗传算法模型，优化了PEM电解槽流道结构。研究结果表明：随着流道高度或者流道宽度增大，阳极流道压降降低，气液扩散层内氧气体积分数增大，电流密度减小，电解能耗增大；增大水流量将增大流道压降，改善氧气聚集现象；通过多目标优化，优化流道结构相比于初始流道结构，压降减小9.84%，气液扩散层内氧气体积分数降低0.74%，电流密度提升6.77 A/m²，电解能耗降低0.03 W·h/m³（标准状况）。

近年来，随着新能源汽车的高速发展，对电池的比容量、循环效率以及安全性提出了更高的要求。硅基负极材料因超高理论比容量（4200 mAh/g）和丰富储量成为突破锂离子电池能量密度瓶颈的核心方向，但其产业化进程受制于锂化过程中>300%的体积膨胀及SEI膜动态破裂引发的结构失效。综述了国内外在硅材料与其他物质的材料制备、复合工艺、元素掺杂、结构设计、纳米化硅材料以及SEI膜研究等方面的前沿研究成果，并阐述了硅负极产业化方向的未来发展，为硅基负极的发展提供了重要参考。

金属有机框架（metal organic frameworks，MOFs）材料，以其高比表面积、大孔体积以及结构可调等特性，在气体储存、吸附分离以及催化等诸多领域引起了广泛关注。近年来MOFs的数量呈现爆发式增长态势，这使得针对特定应用场景探寻合适的MOFs成为一项极具挑战性的任务。在此情形下，高通量计算筛选（high-throughput computational screening，HTCS）成为从海量材料中筛选出高性能目标MOFs最为有效的研究方法。HTCS会产生大量多维的数据，而这些数据可进一步用于机器学习（machine learning，ML）训练。最近，将ML应用到MOFs的HTCS中成为新的热点，它不仅可以揭示材料潜在的结构-性能关系，还可以洞悉它们在不同应用中的性能变化，尤其是在气体储存和分离方面。本综述着重介绍了ML辅助HTCS在MOFs气体分离领域的最新技术进展，系统分析了在探寻高性能MOFs时ML与HTCS相互协同以提升筛选效率的内在机制，深入探讨了在这一新领域中呈现出的机遇和挑战。

衣康酸（itaconic acid，IA）是化工生产中的重要原料之一，是最具发展潜力的高附加值平台化合物之一，可以替代石油基丙烯酸和甲基丙烯酸；也可发挥抗炎、抗病毒和免疫调节等药理作用，有望在医药研发领域成为潜在药物候选分子。结合国内外研究现状，系统综述了衣康酸生物合成途径、生物合成研究进展以及产量提高策略，并对衣康酸的未来研究方向进行展望。

氢能是目前最具前景的清洁能源之一，通过可再生能源电解水制氢可以实现绿氢生产，但氢气的高效储存和运输难度较大。氨是高效的储氢材料，但合成氨所需高温高压的反应条件致使过程能耗较高，因此发展可再生能源电解水制氢-低温低压合成氨工艺对于能源绿色转型和企业低碳发展具有重要意义。基于Aspen Plus流程模拟软件，设计开发了可再生能源电解水制氢-低温低压合成氨工艺流程，并结合合成氨工业示范企业的生产条件，合理设计万吨级合成氨示范生产工艺。采用光伏发电联合电网为碱性电解水制氢装置供电，在85℃、1.6 MPa下生产1000 m³/h（标准工况）纯度为99.999%的氢气。为了满足万吨级合成氨需求，进一步结合示范企业现有氮气和氢氮混合气共同进料，在400℃、7 MPa下反应生成氨，经氨冷分离得到纯度为99.9%的液氨产品。此外，对耗能较高的合成氨工艺进行四次换热设计，节省能耗。本研究为可再生能源电解水制氢-低温低压合成氨的工业示范提供参考。

锂离子电池因其高能量密度、低成本与长循环寿命在近年来得到广泛应用，电池模型的研究也迅速发展。与等效电路模型相比，机理模型能够对不同温度、不同工况下电池的性能表现进行高精度预测，然而模型的精度高度依赖参数的精度，传统侵入式测量方法烦琐且精度无法保证，基于电压、电流等数据对电池模型的参数进行辨识成为研究的热门。综述了锂离子电池机理模型参数辨识的关键步骤，包括模型建立、参数敏感性分析以及最终的参数寻优。

在“双碳”目标推动下，精细化加工和节能降耗成为新趋势，“分子炼油”技术是炼油行业绿色创新和高质量发展的关键。从石油烃中高效分离芳烃，为芳烃按需加工提供优质原料，是实现“分子炼油”理念的重要技术途径。详细介绍了芳烃与非芳烃及芳烃组分间分离技术研究现状，进一步总结了芳烃分离技术选型策略，并提出了芳烃分离低碳工业化主要发展方向，从而实现芳烃高值化利用和化工行业可持续发展。

随着能源消费的不断增加，CO₂排放量逐年递增，引发了全球性的气候问题。有机胺是常用的CO₂吸收剂，但过高的再生能耗导致CO₂捕集成本居高不下。基于有机胺开发的液-液相变吸收剂可以显著降低能耗。液-液相变吸收剂在正常条件下呈均相，但极性、亲水性或氢键强度发生变化时会触发相变，只需将富集CO₂的一相进行再生，从而降低再生能耗。基于分相特性、相变机理、吸收负载和再生能耗等关键信息，综述了最近几年液-液相变吸收剂的研究进展。最后结合CO₂捕集需求，指出了其他待完善的研究内容，展望了未来的研究方向。

喷雾冷却因具有散热能力强、工质用量少、接触热阻低等优点，已成为解决大功率电子元器件散热问题的有效途径。通过梳理喷雾冷却的换热机理及主要强化传热手段，指出了喷雾冷却技术目前所面临的挑战和瓶颈，以及未来的主要发展方向。首先，回顾了喷雾冷却过程中热量传递的基本形式，通过与其他散热方式进行对比，发现复杂的换热机理使得喷雾冷却在实现高热通量散热方面极具发展潜力。其次，详细介绍了喷雾冷却各类强化手段实验研究的最新进展，包括工质改性、表面处理、喷雾参数优化以及施加外部物理场等。随后，着重介绍了基于外加电场的新型静电喷雾冷却技术的最新研究进展情况。最后，对喷雾冷却技术后续在理论研究和工业应用中的机遇和挑战进行了探讨。

针对大型碱性水电解制氢系统的气体交叉问题，分析了氧气中杂质氢气的引入机制，建立了氧中氢（HTO）计算模型，采用千标方级制氢装置验证了模型的准确性，通过模型量化了各引入机制对HTO的贡献比例，研究了操作参数对HTO的影响规律，提出了氧中氢控制措施。结果表明：模型对HTO的预测精度较高，可有效反映低负载工况下系统氧中氢特性；碱液循环混合、氢气跨膜浓差扩散是形成HTO的主要机制，旁路电流电解、压差对流对HTO影响较小，但旁路电流对系统低负载时的产氧量影响较大，间接导致了HTO升高；可采取优化制氢装置操作参数、提高低负载时氧气流量等措施对氧中氢进行控制。研究结果能够为大型可再生能源耦合碱水制氢系统的设计和项目运行提供参考。

铀、锂的富集和分离对绿色能源和工业升级具有重要意义。海水中铀、锂的储量是陆地的数千倍，但浓度极低，从海水中高效提取铀、锂，已成为化学、材料、能源与催化领域的研究前沿之一，基于光电驱动的还原吸附分离技术发展迅速。介绍了光电驱动促进海水中铀和锂提取的研究进展，重点介绍了典型光电驱动提取材料与过程，总结了光、电驱动海水中分离锂和铀的性能及优缺点。基于光电驱动的新策略对锂和铀提取展现出了更快的吸附动力和更强的捕获能力，分析总结了海水提铀和锂中的能量消耗及成本效益，并展望了光电驱动促进海水中铀和锂提取研究的发展趋势，旨在为设计开发新型海水提铀和锂的光电提取材料提供启示。

液-液非均相反应广泛存在于石油化工和精细化工的各个领域中。由于液-液两相物理化学性质差异以及相界面的存在，其反应过程通常受本征反应动力学和传递过程的共同影响。因此，增强液-液非均相反应传递过程并使之与反应动力学相匹配，实现原料、能源高效利用一直是研究者们关注的热点之一。围绕液-液非均相反应与传递过程强化机理与应用，以硝化反应、脱氯化氢反应等典型非均相反应为例，结合反应动力学、热力学和传递过程基本特征，综述了传递-反应过程耦合影响反应选择性和时空产率机制，阐述了工业化应用面临的挑战及过程强化解决策略，进而从传递过程匹配反应过程出发，展望了液-液非均相反应过程强化发展方向。

当前以锂离子电池为主的二次电池已经步入主流。LiNi_1-x-y Co _x Mn _y O₂(NCM)材料在锂离子电池中具有较大 的商业市场，是一种具备极大应用价值的正极材料。根据镍的含量不同具备不同的性能。镍比例的增加能使比容量提高，也会导致热稳定性下降，对于高镍材料需要对制备工艺有更高的要求确保其性能。相对 Li[Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1]O₂(NCM811)，Li[Ni_0.6Co_0.2Mn_0.2]O₂(NCM622)在具备较高比容量的同时热稳定性更优秀。对纯相NCM622材料使用水热法进行制备，通过控制煅烧温度和煅烧时间得出最佳制备方案。所制备的NCM622材料在最佳条件下能够达到最高191.3 mA·h·g^-1的放电比容量，充放电循环有最高88.74%的容量保持率。

甲基铝氧烷（MAO）是多种烯烃聚合体系的重要助催化剂，但其生产难度大、经济性差，并且在脂肪烃溶剂中溶解度低、稳定性差，因此，通过对MAO改性克服上述问题具有重要研究价值。针对MAO改性的主要技术路线，综述了水解法、非水解法及其他改性策略，并重点介绍基于3D打印技术的改性甲基铝氧烷（MMAO）流动化学反应器设计和合成方法。该MMAO连续流合成平台包括异丁基铝氧烷（IBAO）合成模块、IBAO与三甲基铝（TMA）快速络合模块以及异丁基改性产品iBu-MMAO合成模块，通过有效降低固体堵塞和热失控的风险，实现安全、稳定、连续合成MMAO，收率最高可达80%，且该产品与市售产品的助催化活性相当。在此基础上，综述了MMAO的分析与检测手段，及其系列产品在聚合体系中的应用，为MMAO的合成及应用提供理论支持与技术指导。

在全球“脱碳”进程加速的背景下，产品碳足迹将成为衡量企业及产品环境责任的关键指标。石油化工行业作为我国减碳的重点领域和国民经济的支柱性产业，其碳足迹评价工作不仅是推动行业绿色转型及应对国际贸易新壁垒的必要准备，也是促进行业实现“碳达峰”“碳中和”目标的重要途径。首先从与碳足迹相关的核心概念出发，通过系统辨析生命周期评价方法、生命周期碳足迹评价方法以及石化行业碳盘查评价框架等内容厘清了目前碳足迹评价方法的发展脉络。然后进一步分析了碳足迹相关国际标准体系及主流工具的特点，为石化行业重点产品建立国际互认的碳足迹核算标准和数据库提供参考。最后总结了石化行业碳足迹评价的典型应用案例和瓶颈问题，为未来领域的进一步发展完善指明方向。

熔盐储热技术广泛应用于太阳能光热发电、电力调峰、可再生能源消纳等领域，其关键是熔盐。基于相图热力学计算设计NaCl-KCl-ZnCl₂、NaCl-KCl-CaCl₂熔盐，所设计NaCl-KCl-ZnCl₂熔盐熔点比目前商用Solar Salt盐的熔点低了36.6℃，NaCl-KCl-CaCl₂熔盐最高工作温度达747.5℃，超过下一代光热发电所需熔盐最低工作温度。结合红外成像技术与数字图像处理技术分析丝瓜络碳材料（CLSF）对NaCl-KCl-CaCl₂熔盐瞬态热响应性能的影响。与三元熔盐相比，NaCl-KCl-CaCl₂/CLSF复合熔盐熔化焓最大降幅为27.09%，热导率最大增幅为60.03%，相同温度范围内加热时间和冷却时间分别最大减少了62.50%和39.13%。CLSF在复合熔盐内部形成了高效导热通道，显著提升复合熔盐储热性能，未影响三元熔盐的相变行为和热稳定性。可见，NaCl-KCl-CaCl₂/CLSF复合熔盐具有良好导热性能、热稳定性和储热性能，具有广阔的应用前景。

氨是全球生产量最大的无机化学品之一，而绿氨工艺主要依赖于利用太阳能、风能等可再生能源发电进行水电解以制备绿氢，随后在高温高压条件下，采用铁基催化剂促进绿氢与氮气的催化反应，从而合成绿氨。然而，可再生能源发电固有的间歇性和季节性，直接导致了合成氨原料氢气供应的不稳定，绿氨生产无法持续在满负荷下运行。因此，为了使绿氨生产能够有效地适应这种波动的能源供给情况，需要开发出一套灵活的操作策略以确保生产的连续性和稳定性。通过结合机理模型和代理模型，构建一个包含电解水制氢、气体压缩、合成氨反应以及产物分离等关键工艺步骤在内的数学模型，深入分析了绿氨生产系统的稳态运行范围以及操作灵活性，重点分析了部分负荷下H₂/N₂、惰性气体含量等操作参数变化对整个绿氨生产系统的影响。结果表明，通过对H₂/N₂和惰性气体含量这些关键参数进行适当调整，可以在30%~100%的负荷范围内实现绿氨的柔性生产。

氢气是未来能源中最有前途的能源载体之一。生物质气化制氢可实现废弃生物质资源化利用，减少环境污染，被认为是一种具有发展潜力和前景的技术。针对常规生物质气化制氢技术存在的氢气产率低、焦油产量大、反应不稳定等难题，低温等离子体高压放电产生高能电子和活性物质（·OH，·O，·CH等）可强化生物质焦油副产物的高效转化，协同催化剂重整可进一步延缓催化剂快速失活，同时大幅提高氢气产率。从克服传统生物质气化制氢技术瓶颈角度出发，梳理总结了低温等离子体反应器类型与应用、反应条件的优化、催化剂协同作用及反应路径等方面。低温等离子体生物质气化制氢技术的优势在于在较低温度下（<550℃）可实现生物质转化，提升反应物转化率及氢气选择性；在提高气化效率、降低成本等方面需要进一步研究和改进，推动低温等离子体在生物质气化制氢工业中的应用。

隔板精馏塔作为一种高效节能的精馏技术，因其在化工分离过程中的优越性能，得到了广泛关注。综述了隔板塔在优化设计和动态控制方面的研究进展，分析列举了迭代法、元启发式算法和基于机器学习的优化设计算法在隔板塔操作参数优化过程中的应用，介绍了隔板塔控制结构的发展历程，从三点控制结构到四点控制结构、温度推断控制结构以及更加复杂和先进的智能控制策略，逐步改善了隔板塔的动态控制性能，重点介绍了模型预测控制策略在隔板塔控制中的应用。最后，指出隔板塔当前研究存在的问题并对未来发展给出展望，旨在进一步促进隔板塔的工业化进程。

随着全球能源危机和环境污染问题日益加剧，电解水制氢作为一种清洁、高效的制氢技术备受关注。然而，传统电解水阳极析氧反应存在动力学迟缓、过电位高以及氧气副产物等问题，限制了技术的进一步发展。近年来，研究人员发展了利用电解水阳极生成的活性氧物种（ROS）（*OOH、*OH和*O等）实现有机物选择性氧化的系列策略，可以有效提升电解水的能量、原子利用率，减少能耗，提升生产附加值。电极界面作为电化学反应的场所，电极材料的多尺度结构、反应底物的吸附行为等，都影响着耦合电解水制氢的绿色有机氧化效率和选择性。因此，本文综述了利用活性氧物种氧化有机物耦合电解水制氢的电极表面调控策略，重点讨论了电极强化“界面-底物”过程的作用、电极控制荷质传递过程以及电极调控反应作用机理等三个方面。通过掺杂、构筑应变、引入空位和异质结等手段调控电极电子结构，能够促进ROS生成和反应底物吸附，提升反应选择性与效率；通过采用恒电位和脉冲电解等多种电化学方法，可以调控电极材料的金属价态和电子传递速率，优化反应动力学；通过引入介体或添加剂、开发双效催化剂以及表面插层等手段，可以有效调控电极表面对ROS的吸附与利用，同时调节电极对反应底物的吸附特性。未来研究将集中于电极表面催化形态精准调控、催化剂活性位点优化以及机理研究，推动电解水制氢与绿色有机电化学合成的协同发展，为新能源和绿色化学的应用提供新思路。

木质素作为自然界储量丰富的芳香族高聚物，其结构中富含羟基、羧基、醚基等多种官能团，这些官能团可以使木质素通过简单温和的化学活化制备多孔炭材料，该炭材料通常具有较大的比表面积和多孔结构，有利于硫的负载和电解液的渗透。由于锂硫（Li-S）电池展现出高理论比能量、环境友好、成本低廉等优势，它被看作是超越锂离子电池能量密度极限的最有潜力的备选电池之一。本文综述了木质素基多孔炭的制备方法以及在锂硫电池中的应用，并对木质素基炭材料的未来应用前景进行了展望。

通过ReaxFF-MD反应分子动力学模拟，深入探讨了木质素热解产物的演化规律及氧元素的迁移机制，重点分析了木质素的热解反应机理。结果表明，2000 K是木质素热解不同反应机制的转折点，低温度条件下一次分解反应起主要作用，主要涉及大分子网络结构的分解及弱桥键的断裂。并且温度的升高有助于氧元素向生物油和热解气迁移。高温度条件下木质素热解过程既存在一次分解反应也包含热解产物的二次反应。反应温度越高，一次反应的时间越短。二次反应过程中绝大部分生物油通过重组或缩聚转化为焦炭，仅有小部分生物油分解生成热解气。高温条件下，氧元素主要存在于热解气中，H₂O、CO₂、CH₂O等含氧气体的产生与木质素结构中含有丰富的羟基、羧基、羰基官能团有关。

锂金属电池以其极高的理论能量密度被广泛认为是推动高能量密度电池技术革新最有前途的技术途径。针对不同的电解质体系（液态/固态），锂金属电池内部不同的应力状态与材料特性差异使得其所面临的核心挑战迥异。液态电解质中需要重点关注锂枝晶的不可控生长，而固态体系中则首先需要侧重于固-固界面的接触。系统综述了锂金属电池在不同电解质体系中，外部压力与内部应力如何共同作用于电池结构，进而影响其电化学性能与行为表现。通过深入剖析，分析了力学因素在促进电池性能提升中扮演的关键角色。最后，对当前锂金属电池研究领域内广泛采用的力学夹具技术进行了全面梳理与评估，总结了这些工具在实验研究中的具体应用与成效，旨在为锂金属电池技术的持续开发与商业化进程提供有力的技术支持与理论指导。

实际工业生产中，过程变量间存在的时滞和采样率差异会降低建模质量，使得许多软测量模型无法适用。因此，提出一种基于时间感知模式注意力（time-aware temporal pattern attention，TTPA）机制和长短时记忆网络的软测量建模方法。首先，将高、低采样率对应的数据分别重构为短期和长期信息，采用时间感知模块将输入信息分解并考虑时间间隔特性，针对质量相关信息占比低的问题，设计非递增启发式衰减函数对短期信息进行加权，组合后获得长短期信息集成特征，降低因多采样率产生的数据缺失影响。其次，引入特征优化模块实现特征二维滤波，跨时间步解析多元时间序列中的时滞信息，获取更有效的质量相关特征。最后，搭建了基于TTPA的长短期记忆网络软测量模型。通过工业青霉素发酵过程和脱丁烷塔过程的应用仿真，验证了所提模型的有效性和优越性。

针对湿法磷酸萃取-浓缩和尾气洗涤氟逸出过程，建立了H₂SiF₆-H₂O与H₂SiF₆-H₃PO₄-H₂SO₄-H₂O体系热力学平衡下的氟元素气液分配比，模型预测误差在20%之内。基于热力学分析，降低尾气洗涤温度，可增加传质推动力，有利于提高氟吸收传质速率和产出高浓度的氟硅酸溶液，但冷凝水增多，加大了系统水平衡压力。在氟吸收循环回路串联无泵循环闪蒸浓缩氟硅酸的单元操作，设计并实施了7.5万吨P₂O₅/年WPA尾气减排与资源化利用项目，用低温、高浓度氟硅酸逆流吸收并冷却尾气低于323 K，使含氟尾气过饱和冷凝，既强化尾气氟化物吸收，又避免硅胶颗粒结块丧失流动性，使尾气氟含量≤2 mg/m³，尾气氟回收率≥99%，尾气总量减排20%以上，氟硅酸产品H₂SiF₆≥18%（质量），提供了一个湿法磷酸含氟尾气高效资源化利用的工程范例。

阴离子交换膜电解水（AEMWE）作为一项新技术，融合了碱性电解水（AWE）和质子交换膜电解水（PEMWE）的优点，兼具高性能和经济效益。基于国内相关研究较少及现有模型存在不足的现状，结合其他成熟的电化学模型（如AWE、PEMWE和燃料电池）和电化学原理，引入有效交换电流密度、气泡覆盖率以及电阻网络构建的修正因素改进交换电流密度和电极电阻的计算方法，由此建立一个精确且适用性强的半理论半经验AEMWE模型，并利用文献实验数据验证模型的准确性，最后使用模型对制氢重要变量进行灵敏性分析。结果表明，膜厚度、温度和交换电流密度是影响电解槽性能的主要因素，更薄的膜、更高的工作温度以及更高交换电流密度的电极材料是电解槽的发展趋势。

木质纤维素纳米纤丝(LCNF)气凝胶具有高孔隙率、低密度、原料可再生及可重复利用等优点，但力学性能不足限制了其在油水分离领域的应用。通过冷冻干燥和化学气相沉积法制备了LCNF/聚酰亚胺(PI)复合气凝胶。结果表明，PI与LCNF之间的强氢键作用赋予了气凝胶良好的力学和油水分离性能，其弹性模量为9.69~11.88 kPa，吸油倍率为73.0~103.4 g∙g^-1。相较M-LCNF气凝胶，M-LCNF/PI气凝胶的弹性模量提升了1.459~2.015倍，吸油倍率提升了1.6~21.0 g∙g^-1。M-LCNF/PI-1.00气凝胶保持了低密度(8.66 g∙cm^-3)、优异的疏水性(水接触角达140.6°)、高热稳定性(最大分解速率温度达363.1℃)及良好的隔热性能(热导率0.04436 W∙m^-1∙K^-1)。M-LCNF/PI-1.00对真空泵油的吸附更符合准二级动力学模型。M-LCNF/PI-1.00挤压吸附无水乙醇5次后，仍保持原吸附倍率的79.1%，表现出良好的可重复使用性，为制备高性能吸油材料提供了新策略。

碱性膜燃料电池（AMFCs）因具备低成本及更快的氧还原动力学等特点备受关注。其中，作为离子传导介质和催化层黏结剂的碱性聚电解质是AMFCs中膜电极（MEA）的重要组成部分，其在高碱环境下的耐久性是保证AMFCs长期稳定运行的重要因素之一。综述了近些年针对碱性聚电解质耐久性的相关研究及其在AMFCs中的应用，分别总结了不同主链和阳离子基团对碱性聚电解质耐久性的影响机制，以期为碱性聚电解质分子结构的合理化设计提供参考。

微通道内液液非均相体系传质行为的研究对明确传质机理，进一步提高传质效率，促进微通道装置在连续流动化学合成、生物医学和溶剂萃取等领域的工业化应用十分重要。介绍了用于微通道内传质研究的指标参数及其影响因素，总结归纳了微通道内液液体系传质研究的技术方法及其相关原理，包括探究两相流动行为、相内传质和相间传质的模拟方法，评价微通道装置整体传质性能的离线实验方法与实时检测微通道内流体速度场和浓度场的在线实验方法，并对未来用于微通道内液液体系传质研究的模拟和实验方法的发展方向提出建议。

集成电路产业中光刻技术的迅速发展对光刻胶的性能提出了更高的要求。有机-锡配合物在光刻分辨率和线边缘粗糙度方面表现出优异的特性，但其光刻灵敏度和薄膜稳定性相对较差。本文报道了一种新型的丙烯酸配位的三苯基锡光刻材料Sn1Ac，该材料可同时用于深紫外光刻和电子束光刻。通过与四（3-巯基丙酸）季戊四醇酯（PETMP）形成氢键，成功克服了旋涂薄膜稳定性差的缺陷，其光刻留膜率超过93%。Sn1Ac与PETMP的混合薄膜显示出卓越的负性图案化性能。在电子束光刻条件下，该混合薄膜的分辨率优于15 nm，且线边缘粗糙度低于2 nm。通过X射线光电子能谱等测试手段，提出了锡-碳酸根和硫醇-烯点击反应的协同交联曝光机理。

碱性电解水制氢技术在规模化应用过程中仍存在组件腐蚀、管道结构劣化等可能引发氢氧混合和氢气泄漏的风险，对系统运行安全构成威胁。通过分析碱性电解水制氢系统的结构组成和工作机理，识别出影响制氢安全的关键组件和原因。针对电极催化剂在高电流密度下活性位点不足和稳定性差的问题，提出采用三维电极结构设计或者构筑亲水疏气界面的方法。对于隔膜材料因亲水性不足和机械强度缺陷引发的氢氧混合风险，亟需开发性能优异的隔膜材料。本文还揭示了各操作参数和波动工况对气体纯度的影响机理，指出当前通过调整单一参数提高气体纯度方法的不足。为工业大规模碱性电解水制氢安全提供理论支撑。

环己烯是重要的化工原料，苯部分加氢法是生产环己烯的重要途径，其加氢产物中存在未转化的苯和副产物环己烷，精馏分离过程能耗巨大。以苯/环己烷/环己烯精馏过程的节能为研究对象，采用Aspen Plus模拟进行了工业四塔萃取精馏流程（FC）和三塔萃取精馏流程（TC）的优化设计和经济性对比，并确定TC流程为较优流程。在TC流程基础上，提出了热集成流程（TH）、热泵辅助热集成流程（THP）、隔壁塔-苯塔流程（EC1）、环己烷塔-隔壁塔流程（EC2）、热泵辅助隔壁塔-苯塔流程（EHP1）和热泵辅助环己烷塔-隔壁塔流程（EHP2）。结果表明，与三塔萃取精馏流程相比，改进流程相比于TC流程在TAC、能耗和CO₂排放量上均有不同程度的降低，其中EHP2流程的年度总成本、能耗和CO₂排放量分别降低了21.1%、32.6%和31.7%，是最佳的流程。

近年来，由金属-有机框架（metal-organic frameworks， MOFs）材料熔融-淬火得到的MOF玻璃引起了众多研究学者的关注。经过熔融-淬火处理，MOF晶体由长程有序的晶态转变为短程有序、长程无序的非晶玻璃态。在这一转化过程中，MOF玻璃有效地消除了非选择性的晶界，确保了材料的均匀性和一致性。MOF玻璃优异的可加工性和成型性，使其能够方便地制备成各种形状和尺寸的膜材料。MOF玻璃永久且可进入的孔结构，赋予其选择性吸附不同类型气体的能力。基于此，MOF玻璃有望成为高性能分离膜的候选材料，推动相关研究和应用的不断发展。本文综述了用于气体分离的MOF玻璃膜的熔融机理、分类和最新研究进展。此外，还讨论了膜生产过程中面临的挑战，并提出了未来可能的研究方向。

工业烟道气是全球碳排放的主要来源之一，也是碳捕集技术的重点应用领域。综述了工业烟道气碳捕集领域中的膜技术放大研究进展。首先，介绍了CO₂/N₂分离膜的工作原理。其次，总结了化石能源发电厂、水泥厂、钢铁厂烟道气的来源与成分，并分析了在这些烟道气碳捕集过程中膜分离技术所面临的挑战。然后，对烟道气碳捕集膜的放大生产、烟道气碳捕集膜组件研究、工业烟道气碳捕集膜放大测试进行现状介绍和问题分析。最后，展望了膜技术在工业烟道气碳捕集中的发展方向，包括实现CO₂分离混合基质膜放大、针对钢铁厂烟道气的CO分离膜的开发以及膜组件的优化。旨在为学者们提供工业烟气碳捕捉膜放大的最新研究进展和未来方向。

膜分离技术因其高效与环境友好的特性，在多个领域得到了广泛应用。然而，传统膜在复杂环境中的适应性有限，难以满足不断提升的分离需求。智能响应膜能够响应光、温度、pH、电场等外界刺激，实现膜结构与性能的动态调控，展现出应对多变应用需求的优势。随着共价有机框架、金属有机框架和共轭微孔聚合物等新型有机多孔聚合物的发展，智能响应膜的设计和优化迎来了新的机遇。该综述总结了新型有机多孔聚合物智能响应膜的研究进展，分析了不同外界刺激对膜结构和性能的调控，梳理了制膜方法及响应基团的引入策略，并探讨了未来的发展方向与挑战。

金属有机骨架（MOFs）材料因其具有高的比表面积和孔隙率、可调的孔径、丰富多样的结构等优势在气体吸附分离、催化、传感等领域展现出巨大的应用潜力。然而，传统MOF材料的合成以溶剂热法为主，不仅要消耗大量高值有机溶剂，且生产过程能耗高、产量低、废液难处理，不符合化工绿色发展的要求。蒸气相辅助合成法具有溶剂用量小、反应流程少、周期短等优势，近年来在MOF材料合成与改性方面受到广泛关注，有望为MOF材料的合成提供一条绿色高效的新途径。综述了蒸气相辅助法制备MOF基材料的研究进展，阐述了该方法在MOF材料合成及改性领域的研究进展，展望了该方法的发展前景。

聚硫氨酯作为一种高折射率光学树脂，具有优异的光学、热学和力学性能，被广泛应用于光电领域。研究了不同单体结构和单体官能团比对聚硫氨酯综合性能的影响，结果表明，聚硫氨酯的折射率和色散程度与其含硫量和芳环结构含量有较大的关系，调整官能团比可使高折射率聚硫氨酯的折射率从1.6848上升至1.6900。聚硫氨酯的热学性能和力学性能受到单体结构刚性、官能团度、交联网络均匀程度和反应程度多个方面影响。制备的大部分聚硫氨酯都可以很好地满足光学透镜、光学黏结剂等领域的要求。

链霉菌底盘细胞的开发是微生物源药物高效合成的有效策略，高效的基因编辑工具为构建链霉菌细胞工厂提供了有力的技术支撑。CRISPR（clustered regularly interspaced short palindromic repeats）技术具有精准性、普适性和易操作性，在微生物中得到了广泛的应用。然而脱靶效应、Cas蛋白毒性、编辑效率低下等原因，导致CRISPR在链霉菌中的应用受到一定的限制。对CRISPR相关技术在链霉菌中的应用及优化策略进行了总结和归纳，并对CRISPR系统在链霉菌细胞工厂中的应用前景进行了展望，为开发适用于链霉菌的高效基因编辑工具提供了参考。

温度是影响电池寿命、能量转换效率和安全性的重要因素之一，高效的电池热管理系统（battery thermal management system，BTMS）能够有效控制电池充放电的温度和均温性。选择石蜡-膨胀石墨复合相变材料（composite phase change material，CPCM）与工质为丙酮混合物的微槽平板热管（flat heat pipe，FHP）结合，建立了一个复合热管理实验系统，通过改变热管理方式，对该热管理系统性能进行实验研究。结果表明，在低放电倍率（1C）下，相较无热管理的自然对流，3 m/s风速的风冷能够将电池最高温度降低19.42%，温控效果最好；而低发热量下相变材料未能达到熔化温度，但与平板热管耦合后也能实现最高温度下降12.55%。在较高放电倍率5C时，电池很快达到相变材料的熔化温度，最高温度降低32.10%，而风冷散热降低20.39%，相变吸热呈现显著优势，且电池间最大温差也始终维持在5℃以内，满足均温性要求。

利用光催化技术将大气中的CO₂转化为高附加值的化学原料，是缓解能源和环境问题的有效方法。通过水热法制备了BiOBr，并采用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）调控BiOBr的形貌。分析催化剂表征结果可知，引入PVP可成功制备得到纳米球状的BiOBr-xP（x表示引入PVP的量），相比于BiOBr，BiOBr-xP具有更大的比表面积，提高了活性位点的暴露概率。同时，PVP的引入改善了BiOBr的能带结构，BiOBr-xP的导带电势更负，有效提高了BiOBr的还原能力。光催化CO₂还原测试结果表明，BiOBr-2P具有最佳的光催化CO₂还原活性，CO的生成速率为2.74 μmol‧g^-1‧h^-1，是未引入PVP制备的BiOBr（0.81 μmol‧g^-1‧h^-1）的3.38倍。

为探寻基于氦膨胀制冷的氢液化流程中正仲氢转化耦合流动换热特性，采用CFD数值模拟方法，以四股流板翅式换热器为研究对象，研究了氢气在填料微通道内的正仲转化反应和流动换热性能，分析了催化剂粒径和孔隙率，氢气入口Re，低压氦气与氢气质量流量比m_r对流动换热性能及出口仲氢体积分数的影响。研究结果表明：孔隙率由0.3增大为0.7，换热增强因子TEF最大可以提升71.59%；粒径由390 μm增大至790 μm，TEF最大可以提升37.05%；选用较大孔隙率和催化剂粒径更有利于提升氢通道综合换热性能。氢气入口Re由1500减小为500，TEF最多可以提升147.96%，低Re运行工况的通道换热性能更优。当低压氦气与氢气质量流量比值m_r为6时，氢气在翅片通道内正仲转化耦合流动传热性能达到最优。研究结果可为大型氦膨胀制冷的氢液化系统提供理论指导。

基于相变材料（PCM）的太阳能直接吸收相变集-蓄热器（DASSC）具有传热环节少、热能损失低、光热转化效率高的优势。PCM自身吸光能力弱、导热性能差，导致DASSC温度梯度大、传热速率慢，且现有研究大多针对DASSC的储热过程，缺少对放热过程特性的研究。为此，采用熔融共混法结合真空吸附法制备了光热转化定型复合相变材料（CPCM），并基于CPCM的高吸收性和高蓄热密度特性构建DASSC。测试了CPCM的光吸收特性和相变特性，探究了传热流体进口温度和Reynolds数对DASSC放热特性的影响规律，基于Morris方法分析了两种参数对DASSC放热速率影响的敏感性和相关性。结果表明，CPCM的吸光度是纯PCM的3.03倍。当传热流体入口温度从16.0℃降低至10.0℃时，DASSC平均放热速率提高47.7%；当Reynolds数从2462增大至5628时，DASSC平均放热速率提高15.0%。进口温度对DASSC放热速率影响的敏感性和相关性都显著高于Reynolds数。进口温度在DASSC的放热性能设计和优化中应单独计算最优值，而Reynolds数可根据正负相关性直接确定。

在利用格子Boltzmann方法（LBM）模拟低毛细数的弹状流流动时，由于气泡发展过程复杂，模型控制参数选择难度大，当所选参数不当时，会产生错误的非物理现象，从而降低计算精度。通过机器学习建立LBM多相流过程模型，采用粒子群算法优化机器学习模型的超参数，进一步优化LBM建模过程中的控制参数，建立了LBM-机器学习-粒子群算法耦合多相流数值模拟模型。基于该模型研究了T型微通道内弹状流流动参数对气泡演化过程稳定性的影响。模拟结果表明，所建LBM多相流模型能预测复杂条件下气泡伸长率，在此基础上通过伸长率分析找到了最优气液两相进口流速关系，有效解决了低毛细数下弹状流流动不稳定性问题，显著提高了模拟计算精度与计算效率。

晶格能是决定晶体热力学稳定性的关键物理性质，对药物多晶型稳定性的筛选具有指导意义。晶格能的获取方式通常为实验试错和基于分子/量子力学的理论计算，对于数量庞大的晶型结构，两种方法均费时费力。提出一种基于密度泛函理论（density functional theory，DFT）和晶体图卷积神经网络（crystal graph convolutional neural networks，CGCNN）的晶格能回归模型。首先采用自洽屏蔽多体色散校正的DFT方法计算晶格能，建立包含酸、醇、酰胺、氨基酸、酸酐等248种晶型的晶格能数据集；基于所建立的数据集，采用CGCNN进一步建立晶型和晶格能之间的定量回归模型，该模型训练集和测试集的MAPE分别为1.24%和5.04%，R²分别为0.9978和0.9750，表明该模型具有较好的预测效果，可以为高通量筛选稳定的晶型提供理论指导。