阐述了介质阻挡放电（DBD）等离子体的基本特性、放电机理、理论模型、反应器类型及存在问题。评述了介质阻挡放电在物质合成、挥发性有机物处理、汽车尾气净化、材料表面处理、催化剂改性、沉积制膜以及等离子体催化协同作用在环境化工中的应用等方面的研究进展，分析了传统方法在这些方面应用的优缺点，指出通过与催化剂协同可以更好地发挥等离子体的优势。DBD等离子体技术在节约能源、降低成本、安全操作和环境保护等方面都有很大改进，是一种很有前途的新技术，并展望了DBD等离子体技术的发展前景和研究方向。

研究了湿工况下2排错列平翅片管换热器，迎面风速在0.77～3.06 m·s^-1范围内的传热特性：潜热换热量先是随迎面风速的增加而增加，当迎面风速增加到一定值后，潜热换热量受迎面风速的影响很小；与干工况相比，湿工况下空气侧的对流换热系数有所增加。在实验研究的基础上，为降低数值求解的难度，引入了“壁面反应”来模拟水蒸气在冷壁面的相变传热、传质过程，建立了湿工况平翅片管换热器空气侧三维传热、传质的简化模型。得到了湿空气的温度分布及水蒸气组分分布，并用场协同理论就迎面风速对传热、传质的影响进行了分析。将数值计算的结果与实验数据进行了对比，两者吻合很好。

以甲醇为工质，在不同进口温度、质量流速、热通量和倾角下对低高宽比矩形微通道中流动沸腾不稳定性进行了研究。在宽广的参数范围内发现存在3类不稳定性：流量漂移静态不稳定性、压力降型脉动动态不稳定性及压力降和密度波复合不稳定性。由于大长径比 （L/D=159.5）实验段本身及实验段上游可压缩容积的存在，导致在水动力曲线负斜率区压力降型脉动的发生。分析了进口温度、倾角、质量流量、热通量等因素对不稳定性的影响，发现压力降型脉动的发生主要取决于质量流量、热通量及进口温度三者的影响，给出了以热力学平衡质量含气率表示的脉动工况界限范围。

以丙酮为工质，在三角形截面的硅基微通道内进行了微尺度沸腾传热实验研究。在对汽液两相流流型进行光学可视化测量的同时，对压力、温度等信号进行了同步动态测量。发现了周期在毫秒级的微时间尺度的周期性沸腾传热。1个完整的周期可以分成3个子过程：进液阶段，汽泡核化、增长、聚合及爆炸阶段，瞬变液膜蒸发阶段。总结出1个完整周期内所存在的4种汽液两相流流型。鉴别出了沸腾起始点。分析了沸腾传热系数随干度的变化关系，结果表明在本实验工况下：当干度小于0.4时，起主导作用的传热机制为核态沸腾；而当干度大于0.4时，起主导作用的传热机制为强制对流沸腾。

采用数值模拟方法，对布置有不同高度小尺度涡流发生器的矩形槽道，在Re=4000～10000的范围内进行了模拟计算。结果表明，小尺度涡流发生器由于其高度的不同引起对流换热和压差的变化，分析了小尺度涡流发生器所诱导的流向涡和展向涡对强化传热影响的内在机理，并对所产生的涡旋对槽道中压力分布的变化进行了分析。采用一种综合考虑对流换热和流动阻力的评价标准对不同高度小尺度涡流发生器的传热和流阻特性进行对比评价。

研究了非均相载热体直接加热物料的低持液量蒸馏釜即湿式干釜的传热蒸发机理。对底部进料情况下单泡滴在连续相（热载体）中的直接接触传热蒸发过程进行了数学模拟。通过模拟计算研究了泡滴的初始直径对连续相液深、泡滴完全汽化时间、瞬时传热温差以及瞬时传热系数的影响。提出了极限深度的概念，并推导出连续相极限深度的计算公式，对泡滴所处液深超过极限深度时的变化情况进行了分析。

报道了采用带浸没加热管的惰性粒子振动流化床干燥膏状物料的实验研究结果。考察了加料速率、振动条件、进气温度、进气速度、加热管功率等参数对干燥过程的影响，提出采用体积传热系数来评价干燥器传热性能，并得出了计算体积传热系数的准数关联式。结果表明，在流化床中增设振动和浸没加热管装置，能大大强化传热、传质，干燥器热效率达60%，干燥强度超过300 kg·m^-3·h^-1，体积传热系数可达25 kW·m^-3·K^-1，激光粒度分析仪的测定结果表明产品的粒度分布范围较窄，该流化床干燥可以直接得到平均粒径为0.35
μm、比表面积为5.024 m²·g^-1的粉状产品。

为适应新兴的工艺过程，提出一种带有强制外循环的中心气升式内环流反应器。根据结构特点及流动状态不同，将强制外循环环流反应器分为6个流动区域，即环流反应器底部区、气体分布器影响区、浆液进料影响区、导流筒上行区、气液分离区和环隙区。研究了不同流动区域内的局部气泡特性。发现不同流动区域内气泡直径沿径向的分布有较大差异，倒锥形底部结构显著影响了环流气泡的数量与直径。推导出了不同流动区域内平均气泡直径的理论模型，模型结果与实验数据吻合较好。

在有机玻璃制成的主体反应器(φ0.286 m×3.0 m)内，采用空气-水的气液两相体系考察了不同表观气速下带有中心下料管和环管式气体分布器的环流反应器内局部气含率和内环气泡上升速度的流体力学特性。结果表明：气含率均随表观气速的增大而增大；从外环流入内环的气泡数量比较少；在相同条件下外环的气含率远远低于内环的气含率；新型气体分布器的采用和液体外循环的引入可以增大床层气含率并使其分布趋于均匀，从而增大了内环中气液两相的接触面积和湍动强度，使传递过程得到强化。在此基础上采用商业软件ANSYS CFX10.0对该反应器进行了数值模拟研究，模拟结果与实验数据基本吻合，说明了基于实验验证的Euler-Euler法可以用于该反应器开发和放大研究。

在较宽的操作条件范围内系统测试了下行床床层压力降，获得气固两相流与管内壁间的摩擦压降，提出了下行气固两相流与管壁间摩擦压降的计算模型。结果表明，在下行床的充分发展段，气固两相流与管壁间的摩擦导致表观颗粒浓度显著小于真实颗粒浓度；当表观气速大于8 m·s^-1时，气固两相流与管壁间的摩擦压降接近甚至超过气固两相流重力产生的静压降。在采用压差法测试下行床中的平均颗粒浓度时，如忽略气固两相流与管壁间的摩擦，则可能导致显著的偏差。下行气固两相流与管内壁间的摩擦压降主要来自于颗粒与管壁间的摩擦。颗粒直径对气固两相流与管壁间摩擦压降的影响随着操作气速的提高逐渐减弱。采用提出的摩擦压降模型对表观颗粒浓度进行修正后，预测值与实验值吻合较好。

建立了质子交换膜燃料电池（PEMFC）流道和脊横截面的二维两相流数学模型（across-the-channel model）。模型描述了PEMFC主要的传递和反应过程，包括阴、阳两极反应气的质量传递、动量传递、电子和质子的传递以及电化学反应等。模型细致地描述了水（液态和气态）在扩散层、催化层以及质子交换膜中的传递过程。模型可以用来研究流场、扩散层、催化层以及膜等对电池性能的影响，进而达到优化电池结构的目的。

利用之前建立的数学模型（across-the-channel model）研究了流道设计对电池性能的影响。结果表明，对不同增湿条件的质子交换膜燃料电池（PEMFC），其流道设计策略应有所不同：在增湿较差或者不增湿的条件下，电池阴极流场板应当采用较宽的脊以获得较好的保湿效果；在增湿较好的条件下，则应当采用较窄的脊以增强阴极排水功能，从而提高电池性能。

对氮气泡在电场作用下的形成过程进行了可视化研究。实验观察到电场作用下气泡生长的动态图像；研究表明，电场作用下气泡沿场强方向伸长，随着场强的升高，气泡的脱离长径比增大，脱离体积减小；另外利用Matlab编程从实验中取得实际气泡生长的轮廓线，对气泡界面的电应力计算显示，气泡顶部受到电拉力作用，两侧受电压力作用，从而使气泡产生了沿场强方向的伸长变形。这表明气泡界面受到的电应力是气泡产生变形的主要原因，该结果有助于电场对沸腾传热强化机理的研究。

利用浸渍法制备了两种二氯二茂钛（Cp₂TiCl₂）/坡缕石黏土负载型催化剂Cat-A 和Cat-B，并进行了乙烯淤浆聚合评价。对热活化黏土进行表征的结果表明，坡缕石黏土在热活化过程中由于配位结晶水的脱除表面主要由Lewis酸性位占据。黏土载体所具有的表面酸性使其具有完全不同于硅胶载体的负载茂金属催化剂聚合行为。在相同的聚合条件下，直接负载型催化剂的活性高于载体化学修饰型催化剂，甚至高于均相Cp₂TiCl₂催化剂。直接负载催化剂所得聚合产物的分子量和熔点低于载体化学修饰催化剂，且其产物性质受温度影响更为显著。以硅胶负载型茂金属催化剂作为对比，分析了表面具有较强Lewis酸性的载体活性中心性质，以此解释了直接负载型催化剂的乙烯聚合特性。对直接负载型催化剂不同时间段的聚合产物形态进行了扫描电镜观察，发现最终聚合产物中聚合物“纤维”和“纤维”聚集体形态的形成，并进一步分析了聚合物形态演化过程的特点。

研究了在微波/过氧化氢（MW/H₂O₂）系统下苯酚的降解效果，并且详细探讨了影响MW/H₂O₂系统催化氧化降解苯酚的各种因素。实验结果表明：在单独的微波辐照或者过氧化氢氧化下苯酚去除率很小，而在MW/H₂O₂组合氧化系统中有显著的提高，苯酚降解的拟一级动力学速率常数增强因子可达到5.98，表明存在明显的协同效应。另外，在实验中加入Fe²⁺能加速苯酚的降解。

在有机相中，对酶催化条件下的1-苯基乙胺酰胺化反应进行了研究。通过对酰基供体、酶、溶剂的筛选和酯量、底物胺浓度、酶量、摇床转速、反应温度等影响因素的考察，发现乙酸异丙烯酯为较佳的酰基供体，脂肪酶Novozym 435对该反应的催化活性和对映体选择性较高，甲苯为最适的介质，最适酯量为底物胺量的0.6倍，最佳底物胺浓度、酶量、摇床转速、温度分别为200 mmol·L^-1、4 mg·ml^-1、200 r·min^-1、30℃。在此优化条件下反应的对映体选择率（E）达到89。反应4 h转化率为39％，产物的对映体过剩值（ee_p）为96％；反应10 h转化率达到52.4％，底物的对映体过剩值（ee_s）为98％。

质量交换网络(MEN)综合作为过程集成的一个分支，越来越受到过程系统工程领域的广泛关注。因为质量交换网络综合时，贫、富流股之间对应的浓度差(ε)反映传质推动力，影响操作费用和投资费用的大小，所以对其进行优化意义重大。而现有的质量交换网络综合设计一般将贫、富流股之间对应的最小允许浓度差假设为固定值，不能保证得到最优的质量交换网络。针对这一问题，介绍了一种同步优化方法，既能处理单杂质体系，又能处理多杂质体系，建立质量交换网络的超结构模型, 以年度总费用(TAC)最小为目标,将每一对贫、富流股对应的浓度差作为变量，权衡操作费用和投资费用，并利用改进的遗传算法求解，同步得到年度总费用的最小值以及对应的一组最优浓度差，从而得到最优的质量交换网络。

PCA、PLS作为常用的多变量统计监控算法，一般适用于线性、定常的过程。针对实际工业过程的时变、非线性特性，提出了一种递归核PCA（RKPCA）方法用于非线性过程的自适应监控。RKPCA算法通过将递归奇异值分解推广到核空间，给出了核形式描述的递归KPCA算法，运算复杂度比KPCA明显降低，保证非线性监控模型能够在线更新。在Alstom工业燃气发生装置上的自适应监控表明，所提出的RKPCA算法能够及时跟踪非线性过程的时变特征，保证了监控模型的有效性。

针对现有的代谢物组学信息挖掘方法存在的问题，尝试将小波分析(wavelet analysis)与无导式模式识别手段等级聚类分析（hierarchical clustering analysis, HCA）相结合，整合小波分析在频域去噪及信息提取的能力和等级聚类分析客观性强的特点，建立了小波变换-等级聚类分析（wavelet transform-hierarchical clustering analysis, WT-HCA）方法。以文献拟南芥代谢物组数据为例，考察了所建立方法提取代谢物组信息的能力。结果表明，WT-HCA方法可以有效地提取代谢物组信息。在系统默认距离定义方案下，WT-HCA方法能将亲本两类样品完全分开，而HCA方法基本不能将样品区分开；在另一种距离定义方案（样品间距离为欧氏距离，类间距离为离差平方和距离）下，WT-HCA方法将4类样品中的3类完全正确归类，总的分类正确率达到了93.75%，显著高于HCA所得到的84.375%的总体分类正确率。

溶解性能是粉粒状物质的一个重要理化指标，但在测量过程中由于细小微粉易结“团块”并黏附在器壁或搅拌桨上，会影响测量结果。本研究自行设计了一个新的实验装置，以水分散液色度作为监控指标，可以准确地测定微囊化β-胡萝卜素干粉在水中的溶解性能。通过分析其溶解动力学和溶解活化能，找出了其溶解行为的限速因子，并提出了改善其溶解性能的对策，对优化微囊化β-胡萝卜素干粉的配方具有很好的指导意义。

以管式电炉为热解室，改变热解终温，在惰性气氛下对无烟煤与烟煤的混煤进行快速加热条件下的热解。采用低温氮气吸附方法研究混煤焦表面形态的变化规律。通过对吸附等温线的分析，表明煤焦具有连续、完整的孔隙结构，无定形孔的存在使得吸附迴线存在不闭合的状态。随着热解终温的升高，混煤焦的比表面积先增加后减小；随着烟煤掺混比例的增加，混煤焦的微孔容积和表面积也先增加后减小，A1B2混煤焦具有最大微孔容积和表面积。对煤焦孔隙的分形研究发现煤焦孔隙分形维数与微孔结构关系密切。混煤焦表面形态的变化规律体现了混煤热解的独立性以及相互作用。

利用神华、兖州和淮南3种煤制备了精细水煤浆，并对精细煤粉颗粒的粒度分布与表面分形特征、精细水煤浆的流变特性和不同升温速率下的燃烧特性进行了研究。结果表明随着精细煤粉的表面分形维数增大，其比表面积增大，粒度、孔径均相应减小，相同浓度下的精细浆的表观黏度值上升，精细水煤浆的着火温度和燃烧反应活化能降低。其中表观黏度值以淮南精细浆与兖州精细浆增加较多，在100 s^-1下都增加了740 mPa·s。着火温度和燃烧反应活化能都以淮南精细浆降低最多，其着火温度降低了41.36℃，燃烧反应活化能降低了77.71 kJ·kmol^-1。

在固定床反应器中考察了强氧化剂KMnO₄作为添加剂对钙基吸收剂同时脱硫脱硝的调质效果。实验结果表明，不含KMnO₄时钙基吸收剂不能有效脱除NO，而当KMnO₄存在Ca/(S+0.5N)为1.8时，钙基吸收剂可获得31.4％的脱硫率和13.5％的脱硝率。实验还研究了各种参数变化对脱硫率和脱硝率的影响，反应温度升高能够促进SO2的脱除，但脱硝率对温度的变化不敏感；脱硫率随着烟气相对湿度的增加而增加，但脱硝率与相对湿度的关系不是单调的，存在一个最大值；O₂是脱除NO的必要条件。结合气体分析和产物分析的实验结果发现，NO被脱除的机理是先被氧化为NO₂，然后再与吸收剂和脱硫产物反应生成了硝酸盐和亚硝酸盐。为半干法脱硫技术中加入脱硝功能的可能性提供参考依据。

在TS-2分子筛胶液制备过程中，添加了络合稳定剂H₂O₂。实验分析表明：钛酸四丁酯与H₂O₂形成过氧化钛物种，可以有效避免锐钛矿TiO₂形成，提高骨架钛含量，在高温条件下晶化仍能得到催化性能较好的TS-2分子筛。利用丙烯环氧化反应对TS-2分子筛进行了考评，H₂O₂的转化率可达94％，H₂O₂生成PO的选择性可达97％。反应体系的酸碱性对环氧化产物分布影响显著，碱性物质的加入可以显著提高PO的选择性，抑制PO和溶剂发生的副反应，但是过量的碱性添加物会造成TS-2分子筛的失活。

研究了天然可降解高分子材料木质素与LDPE-EVA的共混性能及进一步制备发泡材料的力学性能，共混物SEM图表明，在增容剂LDPE-g-MAH的作用下，木质素均匀地分散于LDPE-EVA基体中，并明显形成了一定的过渡层；DSC曲线分析表明，木质素/LDPE-EVA共混物有且只有一个介于两者吸热峰之间的吸热峰，进一步说明了两者具有较好的相容性。综合看来，10份LDPE-g-MAH增容20份含量的木质素与100份55/45的LDPE-EVA配以0.5份交联剂在130℃下混合具有较好的共混性能。同时,采用模塑发泡能得到具有优良力学性能和较好形貌的木质素/LDPE-EVA发泡材料。

首先分别以纯水通量、平均泡点压力减最大泡点压力、纯水通量加最大泡点压力减平均泡点压力作为考察PVDF/CA共混微滤膜的性能指标，设计了9因素4水平的正交实验表L₃₂(4⁹)并进行实验，其次采用标准化系数矩阵的多元线性回归模型对实验数据进行处理。结果表明：当以纯水通量为目标函数时，共混比、固含量、添加剂含量、凝胶浴温度是影响因子；当以平均泡点压力减最大泡点压力为目标函数时，固含量是影响因子；当以纯水通量加最大泡点压力减平均泡点压力为目标函数时，固含量是影响因子。结合环境扫描电镜照片对实验结果的综合分析后确定，当共混比、固含量、添加剂含量和凝胶浴温度分别为4∶1、12%、2%～3%和30～35℃时，即可制得性能较好的PVDF/CA微滤膜。

对气体辅助注射成型过程在不同工艺参数设定下的气体穿透行为进行研究，通过实验对延迟时间、熔体的注射量，以及延迟时间与注射压力间的交互作用对气体穿透长度的影响进行了讨论，并对“无进气点”进行了讨论分析。

采用程序升温差示扫描量热仪（DSC）法，用Kissinger方程研究了聚苯醚（PPE）/环氧（EP）体系不同配比混合物的固化反应动力学特征。非等温DSC研究表明PPE/EP体系的固化反应过程比较复杂，其动力学参数受PPE含量的影响较大，PPE/EP混合物的固化反应起始温度随PPE含量的增大而增大，最大放热峰的峰温均随着PPE含量的增加而减小。Kissinger法计算得到PPE/EP体系10% PPE、20% PPE、40% PPE含量（质量）的表观活化能依次为63.88、55.37、47.31 kJ·mol^-1, 说明PPE可以促进环氧树脂的固化反应。在此基础上，以20% PPE/EP体系为例，采用T - β 图外推法，得到了其固化工艺