综述了基于超亲水超疏油原理的网膜的研究进展及其在油水分离中的应用。首先介绍了研究的理论基础，包括构筑超亲水超疏油网膜的理论基础及膜分离原理，膜的基本性能及影响因素，液桥原理在超亲水超疏油膜中的应用以及该类膜的结构、制备的原材料和制备的基本方法。然后全面综述了刺激响应超亲水超疏油膜，超亲水及水下超疏油膜，无机结晶纳米线超亲水超疏油膜，分子刷结构超亲水超疏油膜及可用于含油乳液分离的网膜等的研究进展。最后指出了目前在该领域的研究中存在的一些问题，主要包括膜分离的基本理论，制备膜的原材料、膜通量、膜寿命及应用范围等，并对未来的发展进行了展望。

绿锈是一类含Fe（Ⅱ）和Fe（Ⅲ）的过渡态化合物，因制备成本低、还原吸附效率高、反应活性强和比表面积大等优势在国际上备受关注。绿锈具有层状双金属氢氧化物（LDH）夹层结构，能吸附重金属离子、有机阴离子以及无机离子而形成内层复合物；绿锈中亚铁形态具有较低的还原电位，其还原活性高，在碱性缺氧条件下对污染物的还原去除起关键作用，因而绿锈对水环境污染的修复起了重要作用。综述了绿锈用于废水处理及反应机理的最新研究进展，包括绿锈的制备表征、结构特点以及吸附还原机理等，同时对含结构态亚铁的绿锈应用存在的挑战、未来的发展趋势及前景进行了展望。

为拓宽反应吸附强化水蒸气重整制氢（ReSER）原料的应用范围，采用化工流程模拟软件Aspen Plus，针对包括C₂H₄、C₂H₆、C₃H₆、C₃H₈ 的C2/C3轻烃 ReSER制氢反应可行性和优化条件进行热力学分析计算。在选择的反应压力0.1～5 MPa，温度200～800℃，水碳摩尔比（S/C）1～8和吸附剂中氧化钙和原料碳摩尔比（Ca/C）0～5条件下进行热力学分析计算。计算结果表明：在优选的水碳比（S/C）4，钙碳比（Ca/C）2.5，温度200～650℃，压力0.1～1.8 MPa的条件下， C₂H₄、C₂H₆、C₃H₆、C₃H₈均可分别通过ReSER反应获得H₂含量在95%以上的产物，产物中H₂浓度均随着水碳比和钙碳比的增大而提高。在假设的水碳比4，钙碳比2.5条件下，当CO₂脱除率达到0.9以上，C₂H₄、C₂H₆、C₃H₆、C₃H₈的反应温度分别高于250、400、250、350℃时，产物中H₂摩尔分数均可达到95%以上，产物中的H₂浓度随着反应温度的升高和CO₂脱除率的增加而提高。当CO₂脱除率低于0.9，产物H₂摩尔分数要达到95%时，C₂H₄、C₂H₆、C₃H₆、C₃H₈的反应温度均需升高50℃。在相同长度C链的烃类中，烯烃比烷烃更容易发生ReSER反应。而原料的碳链越长，则越容易发生ReSER制氢反应。

车用内燃机、航空发动机燃料的主要成分为正庚烷液体。液体燃烧属于扩散型燃烧，燃料先雾化成油雾，然后蒸发，燃油蒸气在气态扩散火焰中燃烧。油雾蒸发是液体燃烧中的重要过程，是决定液体燃烧的燃烧速率的关键步骤。建立了一个二维准稳态的液滴蒸发数值模型，分析了液滴蒸发的熵产，推导出了三维笛卡尔坐标系下的传质熵产公式。基于Fluent软件进行了数值模拟，结果显示低Reynolds数空气来流中的液滴蒸发过程的熵产主要由导热熵产组成，且液滴蒸发越容易，相对总熵产越小，从热力学角度来看其液滴蒸发过程更优。

超临界烯烃配位聚合技术是近年来国际聚烯烃工业领域中的重要进展之一，超临界体系相平衡计算则是该聚合工艺设计与优化操作的基础。本文以链扰动统计缔合流体理论（PC-SAFT）状态方程描述工业级超临界乙烯配位聚合体系的相平衡，得到了适用于该复杂体系的PC-SAFT二元交互参数。与公开报道的实验数据比较表明，获得的二元交互参数可准确描述该超临界体系在较宽温度、压力范围的相平衡。基于上述二元交互参数，针对2个不同双峰聚乙烯产品牌号，计算了工业装置内多组分的相平衡状态，结果表明，反应器内的[H₂]/[C₂H₄]摩尔比、淤浆密度的计算值与工业数据吻合较好，验证了二元交互参数的适用性。研究结果为进一步的工艺流程模拟与优化奠定了基础。

在水解法制备氯氧化铋的反应结晶过程中，氯氧化铋在盐酸溶液中的溶解度数据至关重要。采用平衡法测定了303.15～363.15 K范围内氯氧化铋在盐酸溶液中的溶解度，并用Apelblat方程、经验多项式方程、λh方程对实验数据进行关联。结果表明：氯氧化铋溶解度随着盐酸浓度和温度的升高而增加，盐酸的浓度对氯氧化铋溶解度的影响更为显著；上述3种模型都可用于关联氯氧化铋的溶解度与温度的关系，就BiCl₃-HCl-H₂O体系而言，Apelblat方程、经验多项式方程和λh方程的拟合精度分别为0.99、0.98和0.93， Apelblat方程的模拟结果最佳。

具有黏结性（黏结性指数10~30）并高灰的劣质煤，如洗中煤难于适应于现有气化技术，但焦化等行业对这些煤的气化高价值利用具有极大的需求。中国科学院过程工程研究所提出了黏结性煤射流预氧化流化床气化技术，采用含氧气体向流化床气化炉稀相区喷射供料，有效破除煤的黏结性，同时强化气固接触和气化反应，实现对黏结性劣质煤的高效转化。采用小型射流预氧化流化床反应器，研究了黏结性指数为20的一种煤通过射流预氧化的破黏与实现流化的效果。分别考察了射流气过量空气系数（ER）和氧浓度（C_O2）、加热炉设定温度（T）对预氧化破黏及煤颗粒流化的影响效果，分析了反应器内射流区的温度分布与生成气组成随时间的变化规律，并对预氧化后的半焦进行了电镜观测和气化反应活性测试及傅里叶红外分析。结果表明，在流化床中通过射流预氧化有效破黏、实现黏结性煤颗粒流化的工艺条件为：T > 950℃，C_O2=21%，ER > 0.1。在有效破黏的条件下射流区内的温度变化平稳，生成气中H₂与CO含量较低，波动较小，而结焦条件下射流区内温度逐渐下降，生成气中H₂与CO含量增加。经历结焦的半焦表面生成了黏结性物质，而经过预氧化成功破黏后的半焦其表面大部分官能团消失。

准确描述颗粒团聚特性是发展完善基于多尺度最小能量原理（EMMS）的曳力模型的重要方向之一。提出描述颗粒团聚特性的数学模型，不仅符合物理判断，而且与实验结果吻合。采用颗粒团模型，改进EMMS曳力模型，与实验及直接数值模拟结果吻合较好。改进的曳力模型与欧拉-欧拉双流体方法耦合，实现了不同工况下A、B类颗粒流化床流动特性的数值模拟。成功预测了颗粒非均匀分布特性、局部滑移速度、局部非均匀度以及噎塞状态。

提出了同时描述鼓泡塔宏观流动及气泡尾涡小尺度湍动的双尺度流体力学模型，其中大尺度剪切流通过经典k-ε模型描述，而小尺度尾涡湍动则由“尾涡温度”传输方程确定。通过在运动方程添加“尾涡压力”源项，构建大小双尺度流体运动的相互作用，解释鼓泡塔内含率非均匀分布的机制。模型将鼓泡塔内的能量耗散分解3种作用机制：大尺度剪切流引起湍动耗散；小尺度尾涡湍动耗散；尾涡与壁面作用的能量耗散，较好地解决了现有鼓泡塔模型能量不守恒问题。模型计算稳定性高，模拟结果与实验结果吻合良好。

实验研究了3种乙二醇基纳米流体（Al₂O₃-EG、ZnO-EG、CuO-EG）在不同质量分数（0.5%/3.0%/5.0%/7.0%）下的相对黏度随温度的变化规律，实验所用乙二醇基纳米流体采用两步法配制获得。结果表明：在30～60℃温度范围内乙二醇基纳米流体的相对黏度同温度之间并无较强的函数关系（单调递增或递减）；但在质量分数较高时，3种乙二醇基纳米流体的相对黏度随温度的变化会出现波动，且以非球形颗粒的ZnO乙二醇基纳米流体的波动最为显著；乙二醇基纳米流体的相对黏度均随纳米颗粒体积分数的增大而增大，其中CuO乙二醇基纳米流体相对黏度的增长速度最快，Al₂O₃乙二醇基纳米流体的增长速度最慢。最后比较分析了文献中相对黏度预测公式与本文实验数据的相符程度。

考虑到循环流化床中分散颗粒和颗粒聚团同时存在的多尺度结构，确定了密相和稀相加速度与计算网格局部参数之间的关系，建立了多尺度曳力消耗能量最小的稳定性条件，基于双变量极值理论，构建了考虑颗粒团聚效应的多尺度气固相间曳力模型。结合双流体模型，对循环流化床内气固流动特性以及颗粒聚团特性进行了模拟研究。通过与实验值比较，考虑颗粒聚团影响的计算模型可以更好地贴近实验结果，颗粒聚团直径随颗粒浓度增大呈现先增大后减小的分布趋势，气体和颗粒的加速度在模拟中与重力加速度同处一个数量级，求解过程中不能被忽略。

为考察曳力模型和颗粒碰撞恢复系数对短接触旋流反应器内流动特性的影响，基于双流体模型， 结合颗粒动力学理论，对反应器内气固两相流场进行模拟研究。分别采用Gidaspow、Wen & Yu和Syamlal-O’Brien 3种曳力模型， 考察颗粒速度特性以及固含率径向分布。对比分析不同曳力模型的计算结果表明，Syamlal-O’Brien模型计算结果与实验结果误差较大，Wen & Yu模型在反应器边壁附近区域的计算结果误差较大，Gidaspow模型计算结果与实验结果最为吻合。此外，颗粒碰撞恢复系数较小时，所得计算值小于实验测量值，当恢复系数为0.95时颗粒扩散效果最好，计算结果与实验数据吻合度最高。

以去离子水为工质，实验研究了横截面形状为圆形、椭圆及菱形的叉排微肋片组成的流道内的流动阻力特性。结果表明，3种形状肋片流道内压降随流量增大而增大。受微/小尺度下层流边界层的影响，流量较低时微肋形状对流动影响较弱，椭圆形肋片与菱形肋片内压降几乎相同，而圆形截面肋片内由于流动距离较长导致流动阻力最大；当流量较大时，椭圆形肋片内压降最小。Re较小时，长短轴一致的菱形肋片内的流动阻力系数f比椭圆形肋片略低，但在Re较高时，椭圆形肋片内的f值仍然最低。研究还表明，在现有各种关联式中，只有菱形微肋片关联计算值与本实验值较吻合。

实验研究了四氢呋喃（THF）水合物和一氟二氯乙烷（HCFC-141b）水合物颗粒聚结特性，将实验得到的水合物颗粒聚结粒度分布（PSD）与正态分布、对数正态分布、伽马分布、威布尔分布拟合曲线对比，探讨了初始四氢呋喃溶液和一氟二氯乙烷溶液浓度以及搅拌速度对水合物颗粒聚结的影响，并对四氢呋喃水合物和一氟二氯乙烷水合物颗粒特性进行了对比。结果表明，四氢呋喃水合物和一氟二氯乙烷水合物颗粒聚结粒径符合对数正态分布；初始溶液浓度越低、搅拌速度越大，水合物颗粒聚结粒径越小，可以起到防治水合物颗粒聚结的作用；四氢呋喃水合物颗粒粒径是一氟二氯乙烷水合物颗粒粒径的1.3倍左右，从成浆输送的角度来说，一氟二氯乙烷水合物颗粒更易于在管道中输送。

冷却系统是塑料挤出管道生产工艺中的关键设备，其冷却的均匀性和效率直接影响管道产品的质量及生产速度。首先基于ANSYS对喷淋冷却瞬态传热进行模拟，结果表明：对流传热系数小于180 W·m^-2·K^-1时，冷却至目标温度（47℃）所需的时间随传热系数的变化明显；传热系数大于180 W·m^-2·K^-1时，冷却至目标温度所需的时间随传热系数的变化不大。然后基于FLUENT软件对喷淋喷嘴进行模拟，研究了喷淋入口速度、喷嘴高度对喷淋传热系数的影响，结果表明：随着喷淋入口速度的增加（6～15 m·s^-1的范围内），总体对流传热系数增大，驻点处的传热系数由217 W·m^-2·K^-1增加到386 W·m^-2·K^-1；随喷淋高度的减小（68～128 mm范围内），壁面传热系数呈增加趋势，驻点处传热系数由227 W·m^-2·K^-1增加到311 W·m^-2·K^-1。基于以上研究，为真空定径喷淋冷却水槽的整体优化提出合理建议。

为研究温度对润滑脂圆管流动特性的影响规律，采用旋转流变仪分析了润滑脂的流变特性，并基于流变特性研究结果和理论分析建立了润滑脂圆管流的速度场和应力场变化模型。结果表明：润滑脂具有高的屈服剪应力，表现出良好的黏温特性和剪切稀化特性，温度升高润滑脂的屈服应力和表观黏度均下降，表现为更好的流动性；利用MATLAB编程绘图对速度场和应力场分析，给出了润滑脂圆管流动特性规律的影响因素及变化关系；揭示了温度对润滑脂圆管流动特性的影响规律，提高输送介质温度利于润滑脂的输送。

在平板降膜溶液除湿/再生实验平台上，以LiCl水溶液作为除湿溶液，实验研究了空气、溶液的入口参数对空气出口参数的影响，并根据实验数据得到了耦合传热传质系数的关联式，为NTU-Le模型提供了重要的数据支持，同时将实验数据与NTU-Le传热传质模型计算所得的数据进行比较，来验证NTU-Le传热传质模型在平板降膜溶液除湿/再生过程中的适用性和准确度。结果显示：实验数据和模型计算值之间的偏差均在10%以内，表示NTU-Le模型适用于平板降膜溶液除湿/再生过程。

高黏度流体处于层流状态时，普遍存在的混合隔离区，降低了流体的混合效率。减小或消除隔离区，是实现流体高效混合的基本途径。采用实验研究与数值模拟相结合的方法，对刚性六直叶涡轮桨（刚性桨）和刚柔组合六直叶涡轮桨（组合桨）的流场结构进行研究，对比分析了两种桨叶在相同功耗（3 kW·m^-3）时的轴向、径向和切向的速度矢量图、速度云图以及速度分布散点图。结果表明，刚性桨的能量集中在桨叶尖端部分，远离桨叶区域的流体速度很小甚至为0 m·s^-1；而组合桨可将能量从桨叶尖端扩散至全槽，使槽内流体均具有一定的流速，提高了混合效率，且显色实验与数值模拟结果一致，组合桨体系的混合隔离区在短时间内就可消除，混合良好，而刚性桨体系的混合隔离区始终存在，混合效果不佳。

针对密闭空间内无源控温问题，通过数学建模和实验验证对模块式冰蓄冷控温传热过程及热力学特性展开研究。从冰蓄冷相变制冷理论入手，建立了蓄冷模块相变制冷数学模型，得到了蓄冷模块壁面综合传热系数、有效制冷时间以及制冷率的数学表达式，通过实验验证该模型的有效制冷时间理论值和实验值相对误差在5%以内。绘制了环境温度和相对湿度对蓄冷模块壁面综合传热系数、有效制冷时间及制冷率的影响关系曲线，表明环境温湿度与壁面综合传热系数和制冷率呈正比例变化关系；与有效制冷时间呈反比例变化关系。建立了环境温湿度相关修正系数方程，并运用该方程对蓄冷模块制冷率和有效制冷时间的数学模型进行了修正。研究结果为密闭环境中无源相变制冷的应用提供了技术依据。

气固流化床DEM的细网格模拟中，采用传统方法计算网格空隙率和局部空隙率会对模拟结果造成较大偏差，给出一个精确面积分数模型和一个完全依赖颗粒环境的局部空隙率模型，从而更加合理地计算网格空隙率和局部空隙率。采用二倍颗粒直径的细网格模拟了小规模鼓泡流化床，模拟的气泡形状和尺寸与实验结果接近。模拟结果表明：采用给出的面积分数模型和局部空隙率模型能较好地模拟鼓泡流化床床层高度随时间变化的波形。

利用溶胶-凝胶技术原位合成一系列不同V₂O₅担载量的V₂O₅/TiO₂催化剂，通过BET、XRD、NH₃-TPD及紫外-可见光等手段对催化剂进行表征。结果表明：制备的催化剂均具有介孔结构，V₂O₅在TiO₂表面高度分散，且存在3种典型的酸性位。通过选择性催化还原反应对V₂O₅/TiO₂催化剂进行活性评价，结果显示随着V₂O₅含量的增加，NO转化率大于75%的温度窗口向低温方向偏移，含10% （质量分数）V₂O₅的催化剂的NO转化率为80%的温度窗口最宽为200～450℃，240℃时20 h连续实验表现出稳定的抗硫抗水性能。结合紫外-可见光谱分析，揭示了钒掺杂所形成的单聚和低聚钒酸盐为催化剂的活性组分。

正丁醛自缩合合成辛烯醛是工业生产辛醇的重要步骤之一。首先考察了3种杂多酸H₃PW₁₂O₄₀、H₄SiW₁₂O₄₀和H₃PMo₁₂O₄₀对正丁醛自缩合反应的催化性能，发现H₄SiW₁₂O₄₀的催化性能最好。其次，利用浸渍法制备了负载型H₄SiW₁₂O₄₀催化剂，考察了载体和制备条件对催化剂性能的影响，确定以SiO₂为载体，H₄SiW₁₂O₄₀负载量为50%（质量分数），在150℃焙烧2 h的制备条件。探讨了反应条件对催化剂性能的影响，确定了适宜反应条件：催化剂与正丁醛的质量比为0.15，反应温度120℃，反应时间6 h。在此条件下，正丁醛的转化率为90.4%，辛烯醛的选择性为89.2%。通过对催化剂进行ICP-AES分析和XRD表征，发现活性组分流失是造成催化剂稳定性差的主要原因。为减缓H₄SiW₁₂O₄₀的流失，以[emim]BF₄离子液体为模板剂，采用溶胶-凝胶法制备了H₄SiW₁₂O₄₀/SiO₂催化剂，实验结果表明，催化剂稳定性有一定程度的提高。

中心金属离子在非贵金属C-N复合物对氧还原反应（ORR）的电催化活性方面有重要作用。通过将含有多壁碳纳米管（MWCNTs）、聚苯胺与过渡金属Fe和Co的前驱体在N₂气氛下于900℃下加热，得到了不同金属比例的C-N催化剂。采用SEM、XRD等对催化剂的结构进行了表征。利用电化学伏安技术，研究了催化剂对ORR的电催化活性及其稳定性。结果表明，当Fe与Co质量比为6：1时催化剂的催化活性最好，在酸性溶液中ORR起始电位达到0.52 V（vs SCE），电流密度为12.5 mA·mg^-1@-0.3 V （vs SCE）；在碱性溶液中ORR 起始电位为-0.09 V（vs SCE），电流密度为7.8 mA·mg^-1@-0.8 V （vs SCE）。结果表明，催化剂中Fe与Co的质量比对催化剂的活性有很大影响。

提出以离子液体为第三组分的丁二烯抽提新工艺，通过考察不同结构的离子液体对C₄组分在复合萃取剂中相对挥发度的影响，并结合量化计算的方法，研究了该工艺中萃取剂和第三组分与C₄组分的相互作用机理，从而优选出适用于该工艺的离子液体添加剂[Emim][PF₆]。另外研究了该离子液体在工业条件下对C₄组分分离性能的影响，并对改进前后的工艺进行全流程模拟计算。结果表明：与现有乙腈法相比，离子液体的加入有利于提高C₄在新型萃取剂中的相对挥发度，具有很好的分离效果。含离子液体的新工艺可使能耗降低约6.62%，乙腈消耗量降低约24%，而且离子液体能够回收利用，回收率高达98%（质量分数）以上，因此基于离子液体的乙腈法抽提丁二烯新技术具有很好的工业应用前景。

对以硼镁石为原料，以碳化钙为还原剂的真空热还原炼镁以实现硼镁分离进行了研究，通过对煅烧后的物料进行物相分析，对碳化钙还原硼镁石过程中氧化镁还原率较低的原因进行了分析，并对还原过程中影响氧化镁还原率的因素进行了探讨。研究结果表明：以硼镁石为原料进行煅烧后获得的煅后硼镁石的氧化镁主要以硼酸镁和硅酸镁化合物的形式存在，游离的氧化镁较少是导致还原过程中氧化镁还原率较低的主要原因。在煅烧过程中添加氧化钙可使以化合物形式存在的氧化镁游离出来大幅增加氧化镁的还原率。在煅烧过程中配入氧化钙后进行真空热还原炼镁可有效实现硼镁石中的硼镁分离，其还原过程中的氧化镁还原率可达85%以上，还原后获得的还原渣主要物相为CaO和3CaO·B₂O₃，可作为生产无碱玻璃纤维的原料，能够实现硼镁石的综合利用。

在日常的生产和生活排放的残留物中存在许多有毒的PM_2.5细颗粒物，对人体呼吸功能损害大，因此研究如何有效去除PM_2.5细颗粒物具有十分重要的意义。对不同尺寸“Y”形截面和圆形截面的单纤维丝对烟气中PM_2.5颗粒物的过滤性能进行实验，分析不同烟气流速和颗粒物浓度对颗粒物截留率的影响，进而研究纤维集合体在不同单丝线密度和孔隙率的条件下对烟气中PM_2.5颗粒物过滤性能的作用。结合Euler法和Lagrange法对上述单纤维丝和纤维集合体实验工况进行数值模拟，将其结果与实验数据进行对比发现实验与数值模拟结果吻合较好。研究结果表明，同一时刻“Y”形截面的单纤维丝比圆形截面单纤维丝对颗粒物截留率更高。对于纤维集合体，单丝线密度为0.27 tex和孔隙率为0.88工况下，纤维集合体对颗粒物PM_2.5的捕集性能最好。

通过对b-环糊精（b-CD）改性制备了阴离子b-环糊精/Fe₃O₄磁性微球（b-CDM），并研究了b-CDM对Cu²⁺吸附的热力学、动力学及循环使用性能，借助数学拟合的方法得到了吸附热力学和动力学参数，探讨其吸附机理。研究表明，b-CDM对Cu²⁺的吸附是一个自发的放热过程，Langmuir与Freundlich等温吸附模型均适用于b-CDM对Cu²⁺的吸附研究，b-CDM对Cu²⁺的吸附经历颗粒外部扩散-孔隙扩散-吸附反应3个阶段，该吸附过程既存在物理吸附，又有化学吸附，在吸附温度298、308、318 K下得到的吸附速率常数分别为0.0906、0.1161、0.1674 g·mmol^-1·min^-1，吸附表观活化能为24.12 kJ·mol^-1，且随着介质中Cu²⁺平衡吸附量的增大，b-CDM对Cu²⁺的吸附驱动力由焓变转变为熵变。b-CDM重复利用8次后，对Cu²⁺的除去率由首次使用时的95.20%下降至88.21%。

多流股换热器以其结构紧凑、高效低耗等特点，成为过程强化研究的热门领域，但对于多流股换热的过程与设备优势所在仍然值得商榷。基于多流股换热匹配改进状态空间超级结构，将多流股换热网络综合转化为超级换热器设计。首先，构造级联多流股换热器匹配过程操作算子，通过相邻换热流股匹配，传递温位效应，实现多流股间传热严格计算；借助热容流率混合分配机制，实现各流股间任意分混操作。然后，考虑散热因素，改进目标函数，引入冷热损失和保温材料费用项，清晰体现多流股换热器因换热面互相覆盖而带来的外表面封包优势。进而，建立相应非线性数学规划模型，实现公用工程、设备投资、冷热损耗同步优化。最终，通过文献示例对所提方法可行性与优越性进行验证。

随着对象模型描述的系统性和完整性的提高，过程优化问题的复杂程度逐步增加，对优化算法的性能提出了更高的要求。现有的非线性规划算法在求解性能上各有优劣，本文提出了一种基于收敛深度控制的多元混合非线性规划算法，将各个非线性规划算法视为元算法，利用收敛深度来控制这些元算法之间的相互协作，更好地发挥元算法各自的优势，从而提高求解大规模复杂优化问题的能力。采用空分系统的数据校正问题以及脱丙烷塔和脱丁烷塔联塔系统的优化问题对多元混合算法进行了测试，数值结果表明相比各个单独的非线性规划算法而言，多元混合算法具有更好的求解性能。

故障树分析是一种逻辑演绎的故障诊断方法，在核反应堆和航天器可靠性等领域已得到成功应用。反渗透法是目前应用最广泛的海水淡化方法。“脱盐率与产水量下降”是反渗透海水淡化系统中最为典型且损失重大的故障类型。基于对反渗透海水淡化膜组件结构和系统工作流程与机理的深入分析，给出了“脱盐率与产水量下降”的故障树；利用布尔代数求出最小割集及最小径集，完成了对故障基本事件的结构重要度分析，对故障基本事件进行了危险等级划分并提出了上述故障的处理方法。研究工作为超大规模反渗透海水淡化故障诊断专家系统中知识库的构建提供了一套科学实用的方法。

引入再生循环的最优水系统可以最大限度地节约新鲜水的用量和减少废水的排放，是当前节水技术研究的重点。用水系统引入再生过程后，极限供水线会发生变化，从而水系统夹点个数以及位置都可能会发生变化。运用前人总结出的再生循环过程最佳供水线的构造方法，分析影响引入再生过程后夹点位置变化的因素，发现引入再生过程前后夹点位置的变化情况与以下因素有关：极限复合曲线上的凹点位置以及凹向极限供水线的程度和最高浓度用水单元水流率与新鲜水流率的关系，并分析得出夹点位置的变化规律，从而为用水网络的分析和设计提供理论性的指导。

采用化学氧化还原法制备高纯度石墨烯（GR），利用电化学修饰法得到石墨烯/聚苯胺（GR/PANI）膜阳极，采用红外光谱（FI-IR）、X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）对所制备复合电极进行了表征，采用循环伏安法（CV）、交流阻抗法（EIS）考察了复合电极的电化学性能。将GR/PANI膜阳极应用于固定床微生物燃料电池（MFC），考察了电池的产电性能。均匀地附着在石墨烯表面，GR/PANI膜电极具有良好可逆性，其电阻小、导电性良好。GR/PANI膜阳极应用于MFC，最大功率密度和开路电压分别为230.2 mW·m^-2和834.6 mV，比未修饰阳极的最大功率密度和开路电压分别提高了110.6%和34.8%，GR/PANI膜阳极的表观内阻也由未修饰阳极的843.2Ω降低为469.4 Ω，且电池启动时间大大缩短，产电稳定性增强。结果表明，GR/PANI复合物是一种优良的电极材料，GR/PANI膜阳极MFC具有良好的产电性能。

以准毛细间隙反应器为电化学合成装置，采用恒电流电解技术考察了阳极材料、支持电解质、电流密度等工艺参数对茴香醚直接电氧化合成茴香醛二甲基缩醛的影响。结果表明，收率从高到低采用的阳极材料依次为：石墨>钛基铱钽>钛基钌铱>钛基铂；支持电解质依次为：对甲基苯磺酸钠>苯磺酸钠>氟化钾>甲醇钠>高氯酸钠>间硝基苯磺酸钠；在电流密度1～9 A·dm^-2范围内，反应选择性随着电流密度的增大而减小；添加适量的2，6-二甲基吡啶能抑制茴香醛二甲基缩醛的氧化从而提高反应选择性。在优化条件下，茴香醛二甲基缩醛的收率和电流效率分别达到75%和47%。

表面微孔的方向性可以改变密封间隙中流体的流向，在孔区末端汇聚产生明显的流体动压效应，使摩擦副端面打开，形成全膜润滑。以不同开孔形状（圆形、菱形、椭圆形、长方形）型孔端面密封为研究对象，考虑润滑液膜中的空化现象，基于质量守恒JFO空化算法建立数值模拟模型，采用有限差分法求解Reynolds控制方程，获得端面膜压分布。对比分析了在不同操作参数和几何结构参数下不同开孔端面密封性能。结果表明：相比于圆孔，在低速或高压下，方向性型孔都具有较好的动压效应，且长方形孔的动压开启力最好，菱形孔泄漏率较小。当膜厚h₀=1.5～2.5 mm，孔深h_p=2～3 mm，长短轴比γ=3～4，反向开孔比β=0.5，倾斜角α₁=30°～50°、α₂=120°～140°时，不同形状方向性型孔可获得最佳的动压密封性能。

采用循环伏安法、交流阻抗法和方波伏安法等电化学测量技术，考察了KF对Na₃AlF₆-Al₂O₃熔盐电解体系的阴极过程的影响。研究结果表明：在Na₃AlF₆-Al₂O₃和Na₃AlF₆-Al₂O₃-KF电解质体系的循环伏安曲线中，还原峰随着扫描速率的增大而负移，氧化峰随着扫描速率的增大而正移，在扫描速率较低（25～100 mV·s^-1）的情况下，反应过程不可逆，反应过程相对平缓稳定；随着扫描速率的提高，电极可逆性相对提高。由于电极附近铝离子的聚合现象，使得在无KF的熔盐体系下，交流阻抗的高频区出现了感抗现象；在含KF的体系下，反应是由电化学反应过程和扩散过程共同控制的，且随着KF含量的增加，Warburg阻抗系数减小，电化学反应过程控制逐步取代扩散过程控制；反应电流也随之增大，氧化速率加快，还原和氧化过程可逆性降低。同时KF的加入抑制了铝的沉积，合金化作用比较明显，通过对阴极前波进行高斯拟合，得到不同KF含量（0、3%、5%）体系下的铝离子的电子转移数分别为1.19、1.02、0.75。

基于CO₂气体性质的特殊性以及CO₂泡沫在多孔介质中表现出不同于其他气体泡沫的现象，利用气流法，选用十二烷基苯磺酸钠（SDBS）作为起泡剂，研究了CO₂泡沫的稳定性和衰减规律，以及聚合物部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）对CO₂泡沫性能的影响。结果表明，在相同条件下，CO₂泡沫的稳定性比N₂泡沫差，并且CO₂泡沫的稳定性基本不受表面活性剂浓度的影响；CO₂泡沫的衰减曲线近似一条直线，泡沫形成后体积迅速减小。CO₂在水中具有较大的溶解度，泡沫的液膜渗透率系数大，因而泡沫稳定性差，也是造成CO₂泡沫在岩心内渗流规律区别于N₂泡沫的一个重要原因。HPAM的加入可以在一定程度上增强CO₂泡沫的稳定性，但同时也会使溶液起泡性能降低，所以实际应用时需要综合考虑泡沫特性，选择最佳的聚合物浓度。

控制丁醇发酵过程中的氧化还原电位（oxidoreduction potential， ORP）能够大幅提高丁醇产量和果糖利用率，并降低终点有机酸浓度。实验考察了以葡萄糖和果糖混合糖为底物，通过泵入无菌空气控制ORP分别不低于-490、-460、-430及-400 mV丁醇发酵情况。其中，控制ORP不低于-460 mV时，丁醇和总溶剂产量分别达到13.19 g·L^-1及19.71 g·L^-1，相对于不控制ORP的丁醇自然发酵分别提高了139.38%及117.07%，残糖浓度降低至3.20 g·L^-1，糖利用率高达94.18%。该调控策略有效地解决了以葡萄糖和果糖混合糖为底物的丁醇发酵过程中存在的残糖浓度高、丁醇产量低的问题。

通过试验研究了NO_x污染的NO_xOUT脱除特点和温室气体N₂O及CO的生成规律，结合动力学分析，探讨了添加剂的作用。结果表明：在不同氨氮比（NSR）下，最佳反应温度为950℃，最高脱硝效率可达76.33%；N₂O随温度的生成曲线类似于效率曲线，在950℃左右达到最大排放量；N₂O的排放随NSR和氧量的增加而升高；温度较高时，N₂O的排放随停留时间的延长先增加后减少；碳酸钠、乙酸钠、谷氨酸钠及乙醇可有效提高低温侧的脱硝效率和拓宽相应的温度窗口，其中谷氨酸钠最为明显；脱硝效率随钠盐添加量的变化与温度有关，钠原子最佳添加量为60 ml·L^-1；上述添加剂均可明显降低中高温段的N₂O、CO排放，低温端则相反；N₂O、CO的排放随温度、添加剂种类及浓度的不同而呈现各自的变化趋势。

吸收式蓄能技术具有蓄能密度高、热损失小等特点，是一种具有发展潜力的蓄能技术，但目前的技术尚存在吸收效果差、效率不高等问题。提出基于增压吸收的吸收式蓄能方法，并阐述其装置的工作原理和特点，通过数学模型研究在不同工况下增压对其热力学性能的影响规律。结果表明：当蒸发温度与发生温度越低、冷凝温度越高时，增压器改善吸收式蓄能循环的性能系数（COP）越明显；与无增压吸收式蓄能循环相比，蓄能密度（ESD）得到提高，当增压比为3时，其ESD可提高30%～295%。

选用3种不同煤焦，采用程序升温和恒温实验方法，在固定床上考察了不同实验条件下的NO转化率和C对NO选择性，分析了煤焦脱硝的机理和影响因素。实验结果表明：NO和O₂在煤焦表面发生化学吸附所形成的络合物在脱硝过程中起着关键作用，影响C-NO反应和C-O₂反应的竞争与协作关系。在所考察的煤焦中锡林浩特褐煤焦脱硝效果最好，当温度为723 K时烟道气中NO还原率可达99%；在温度623～923 K、O₂浓度0～5%范围内，提高温度和O₂浓度均有利于提高NO转化率，而降低O₂浓度有利于提高C对NO选择性；烟道气中NO浓度越高，其转化率越低，但C对NO选择性越高。

利用小型管式炉进行了载气流量和升温速率对多氯联苯污染土壤的热脱附过程影响的实验研究。结果表明流量的增大对多氯联苯含量和毒性当量的去除效率影响不大，载气流量小于400 ml·min^-1时，气相中的脱附量明显增大，载气流量大于400 ml·min^-1则脱附量变化较小，而多氯联苯的毒性当量则随着载气流量增大呈线性增加趋势。实验结果还表明污染土壤中多氯联苯变化速率与升温速率呈明显的正线性相关，随着升温速率增加，污染土壤中多氯联苯去除效率总体呈上升趋势，毒性当量去除效率降低。总体结果分析可以看到升温速率越大，总体效果也越好。污染土壤经热脱附处理后气固相的二 英毒性当量则有不同程度提升，尤其气相内检测到了大量多氯二苯并呋喃生成。

NH₃的气相氧化是低温燃烧过程中NO_x（NO和NO₂）与N₂O的重要来源，为了深入认识其反应规律，在管式流动反应器系统中进行了实验研究。重点考察了挥发分中的可燃气（CO、CH₄或H₂）和NO对NH₃氧化及氮氧化物排放的影响规律，并根据化学反应机理对实验结果进行了分析。研究结果表明，低温氧化性气氛下微量的可燃气就能够显著促进NH₃的氧化，并使NO_x和N₂O的生成量大幅度升高。当可燃气体浓度相同时，H₂对NH₃氧化的影响最大，CO的影响最小，CH₄对NH₃氧化的影响略大于CO。随着可燃气体浓度的升高，其对NH₃氧化与氮氧化物生成的影响先逐渐增加，然后趋于稳定。反应初始气体中存在NO时，也会加速NH₃的氧化。

水合物的生成给湿气管道流动安全带来隐患，管道流动安全评价对于保障安全生产和减少损失具有重要意义。湿气管道内水合物形成概率的计算是湿气管线流动安全评价的基础。选择管道入口参数为随机因素，基于可靠性的极限状态法，选用较高精度的Har-PR预测酸性天然气含水量，在湿气管线水力和热力计算基础上，按Chen-Guo模型计算水合物形成条件，以实际流动温度和水合物形成温度之差建立概率极限状态方程，采用组合概率法计算管线的水合物形成概率。分析环道入口数据认为，入口压力、温度符合正态分布，流量符合最大极值分布。示例计算表明：随机变量的均值和标准差都影响着湿气管道的水合物形成概率；湿气管道的水合物形成概率对不同随机工艺参数的敏感性不同；单随机变量样本数和组合随机变量样本总数同时影响着全线的水合物形成概率。

油污染对环境、生物和经济产生了不利的影响。目前，诸多研究均希望得到一种有效、简单且价廉的除油方法。为了提高对含乳化油废水的处理效果，以玉米芯和花生壳为原料，采用月桂酸对其进行改性，并且利用扫描电镜、比表面积测试和红外光谱等测试手段研究生物质材料的改性和处理含乳化油废水的机理。研究发现，月桂酸改性是利用月桂酸上含有的羧基和生物质材料的纤维素、半纤维素和木质素上含有的羟基发生的酯化反应，形成的酯基链接月桂酸本身的烷基链，增强了亲油疏水性，同时也有造孔的作用即进一步增大微孔和提高孔隙率，由于改性材料是通过亲油性烷基链和微孔吸附油粒子，因此这两者的共同作用提高了材料的吸油能力。利用石油醚萃取水中油分，采用紫外分光光度法测定水中的油浓度。这种方法能够更加直接地看出含乳化油废水的处理程度，也更加贴近实际工程概况。研究表明，原始玉米芯和花生壳对含乳化油废水的油吸附容量分别是6.86 mg·g^-1和5.21 mg·g^-1，经月桂酸改性后，其吸附容量有了较大提高，分别达到了10.79 mg·g^-1和7.44 mg·g^-1。因此，当处理含乳化油废水时，利用月桂酸改性玉米芯和花生壳不仅能高效率除油，而且基于以废治废，是一项相当环保的措施

中空纤维膜吸收烟气中CO₂是一种清洁、高效、最具潜力的脱碳技术方法之一。本文建立了一个二维的中空纤维膜接触器平行逆流吸收混合气中CO₂的非润湿模型。考虑轴向和径向扩散，模拟了EEA、EDA和PZ 3种吸收剂在不同操作条件下对CO₂的脱除效果和传质性能。结果表明：脱碳性能从大到小为PZ>EDA>EEA；气相参数对脱碳和传质的影响比液相参数更显著；提高气体流速、CO₂浓度和气温，脱碳率均会下降；提高液速、吸收剂浓度和液温，脱碳率均增大，而传质速率只有在提高气温时会下降，其他参数的升高均会使其增大；应采用适当的液相参数，防止操作参数过高带来的不利影响。

采用自主设计的悬浮载体生物膜/颗粒污泥耦合装置，利用硝化菌载体生物膜和反硝化聚磷菌颗粒污泥，研究水力停留时间对生物膜/颗粒污泥耦合工艺脱氮除磷的影响，得出最佳工艺参数。试验考查水力停留时间分别为6 h、7 h、8.5 h和10.5 h，结果表明，当水力停留时间为8.5 h时，系统的COD去除率为91.26%，氨氮和总氮的去除率分别为80.68%和70.58%，厌氧释磷速率也较稳定，为0.47 mg P·（g SS）^-1·h^-1，厌氧释磷速率最高，其碳源利用率最大，反硝化除磷效率最稳定，PO₄^3--P去除率为76.50%，反硝化除磷效率为1.04 mg P·（mg NO₃^--N）^-1，所以当水力停留时间为8.5 h时，系统具有较高的脱氮除磷效率。当水力停留时间过短时，氮磷的去除不完全，过长时，系统不稳定，系统的最优水力停留时间为8.5 h。

研制了一台能够连续制备蓄冷用CO₂水合物的压缩式循环实验装置，并在该装置上研究了充注压力对水合物的预冷时间、生成质量、水合比例和潜热蓄冷量的影响。实验结果表明水合物在CO₂气泡上升过程中生成，在气液界面处堆积。高的充注压力有着更理想的蓄冷特性，当充注压力为4.2 MPa时，预冷时间为8 min、水合物生成质量为8.44 kg、水合比例为75.1%、水合物潜热蓄冷量为4.22 MJ。充注压力为3.8 MPa及以上时，水合物生成量大，水合物阻碍釜内各部分的传热，使釜内中层、下层的温差较大。水合物生成过程后期，水合放热量减少，液体CO₂在反应釜内的蒸发吸热效应使得釜内温度继续降低，一直到低于0℃，充注压力越高，此现象越明显。

为研究油页岩结构与热解反应性之间的关系，在TG-FTIR分析仪上对甘肃油页岩在不同升温速率条件下（5、20、50℃·min^-1）进行了热解实验研究，对CH₄、CO、CO₂、H₂O和页岩油进行了定量分析，并采用非线性最小二乘拟合方法求解各组分析出的动力学参数，同时采用基于燃料化学结构的FG-DVC模型对各组分的析出过程进行了模拟。结果表明：油页岩的脱挥发分过程主要发生在200～600℃之间；油页岩中有机质所含官能团以脂肪烃为主；由于各官能团活性不同，导致气态产物的析出有先后顺序；由非线性最小二乘拟合方法获得的各种产物析出的活化能E分布在188～239 kJ·mol^-1之间，而指前因子A在10⁹～10¹³ s^-1之间；各产物的FG-DVC模拟结果与实验数据较为相符，这说明用FG-DVC模型来描述甘肃油页岩的热解脱挥发分过程是比较合适的。

对城市污水污泥（简称污泥）进行工业分析和热重分析，考察污泥的基本组成和热重特性；采用气相色谱（GC）检测了不同热解温度区间内污泥热解生成的气体产物成分，并利用SEM和BET分别分析了不同热解终温下裂解炭的形貌特征和比表面积。结果表明：污泥热解可以分为水分析出阶段、挥发分析出阶段和焦炭化阶段；不同热解温度区间内污泥热解气体产物的组成有很大差别，热解温度350℃后H₂在热解气中的含量快速增加，CH₄含量在350～450℃时达到最大值，而CO主要在热解温度为350～750℃时生成，CO₂含量随着热解温度的增加迅速下降；随着热解终温的不断升高，裂解炭结构变得越来越疏松，比表面积也随之增大，750℃达到最大值55 m²·g^-1。

研究了几种生化难降解有机物在预臭氧化过程可生化性（BOD₅/COD_Cr，即5天生化需氧量与化学耗氧量的比值）的变化情况，并提出了一个氧化度（即有机物的氧化程度，定义为：（4TOC-COD_Cr）/4TOC，其中TOC为总有机碳）的概念。结果表明，在预臭氧化硝基苯、邻苯二甲酸二甲酯和磺基水杨酸模拟水样过程中，水样的氧化度和可生化性均有不同程度的提升，而且两者存在一定的正相关性。当体系氧化度大于0.65时，水样的BOD₅/COD_Cr一般均在0.2以上，可直接进行生化处理。对某酸性化工废水进行了预臭氧化处理（Ti（Ⅳ）/H₂O₂/O₃），120 min后COD_Cr和TOC的去除率分别达到了66.09%和34.09%，此时水样的氧化度从原来的0.346升至0.664，BOD₅/COD_Cr值从原来的0.05升至0.332，显示了较好的正相关性。利用易测的氧化度来预判水样的可生化性，这对推广预臭氧化技术在实际难降解废水处理中的应用具有重要的实际意义。

为改善已形成颗粒污泥的IC反应器运行性能，增设外循环装置，并在回流比分别为0、1.0、2.0、3.0、4.0的情况下，进行了系统运行稳定性研究。与无外循环的情况相比，在设定的回流比范围内，附加外循环不会破坏反应器内部厌氧条件，反应器运行稳定；在进水COD为6000 mg·L^-1左右，系统HRT约为10 h，容积负荷为14 kg·m^-3·d^-1的情况下，系统污泥MLSS有所增加，COD去除率随回流比的增大而增加，最高可达97.3%，出水COD低至160 mg·L^-1；随回流比的增大，产气总量逐渐增加且最终可达171.2 L·d^-1，甲烷产量先增加后趋于稳定，在回流比为2.0时可达到91.7 L·d^-1；增加外循环运行一段时间后，厌氧颗粒污泥生物相更为丰富，产甲烷优势菌由甲烷杆菌转变为甲烷八叠球菌。结合能耗和去除效率等考虑，回流比为2.0时最佳。

目前水库水源藻污染日益严重，传统沉淀固液分离工艺难以满足净水要求。以鹊山引黄水库高藻原水为研究对象，开发了炭砂双层滤料浮滤池，考察了浮滤池工艺运行特性及运行效果。试验表明，絮凝剂选用聚合氯化铝铁（PAFC），在投药量4.0 mg·L^-1（以Al³⁺计），回流比8%，溶气压力0.4 MPa时，运行效果较优。炭层所含生物量约占滤料层总生物量的97.4%（最高值50.2 nmol P·g^-1），是砂滤层 （3.0 nmol P·g^-1）的16.7倍，污染物的去除主要发生在活性炭层。试验期间，浮滤池工艺对颗粒物、蓝绿藻、浊度、COD_Mn、NPOC、UV₂₅₄、氨氮的去除率分别达到96.48%、92.40%、92.56%、57.41%、51.60%、52.50%、75.67%，嗅味由4级降为0级，出水土臭素、二甲基异冰片含量均小于检出限，一氯二溴甲烷、三氯甲烷前体物的去除率分别达到55.1%和60%，表明浮滤池工艺对常规指标、藻类、嗅味物质、消毒副产物前体物去除效果显著。

利用嗜酸性氧化亚铁硫杆菌将含硫酸亚铁废溶液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺后用于脱除H₂S，同时实现了含硫酸亚铁废溶液的循环利用和H₂S的脱除。而溶解性Fe³⁺较高的生成量是保证该处理系统连续高效运行的关键因素。但在充足氮源和K⁺条件下大量Fe³⁺以黄铁矾沉淀形式存在。因此，本文通过控制氮源种类及投加浓度，减少沉淀生成，增大溶解性Fe³⁺生成量，以期提高H₂S的去除效率。结果表明（NH₄）₂HPO₄可替代以往研究中的（NH₄）₂SO₄作为氮源，确定适宜菌体生长的氮源浓度范围为0.33～1 g·L^-1。在1 g·L^-1 （NH₄）₂HPO₄条件下细菌生长无明显停滞期、Fe²⁺平均氧化速率为0.221～0.229 g·（L·h） ^-1，Fe³⁺生成量为7.62～7.72 g·L^-1，沉淀量为1.17 g·L^-1，因此确定（NH₄）₂HPO₄为1 g·L^-1时最能保证H₂S的脱除效率。为降低工艺成本，最低可采用0.33 g·L^-1为运行浓度。该优化方案不仅保证了菌体的Fe²⁺氧化活性，而且有效地减少了菌体培养过程中沉淀的产生，获得了较高的Fe³⁺生成量和增速，为使用含硫酸亚铁废溶液处理H₂S的工艺条件优化提供了依据。

利用反相悬浮结合溶剂结晶致孔法制备了具有超大孔隙、球形度良好的聚丙烯酰胺晶胶微球，晶胶微球平均粒径为234.1 mm，孔径约为10～50 mm。采用原位接枝法，将2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸（AMPSA）接枝到晶胶微球孔隙表面上，得到了带有磺酸基团的阳离子交换晶胶微球。考察了晶胶微球的生物相容性和吸附蛋白质及重金属离子Cu²⁺的性能，结果表明：在大肠杆菌培养液中，添加晶胶微球，对大肠杆菌的生长影响不大。接枝了AMPSA的晶胶微球表现出更强的吸附Cu²⁺的能力，吸附容量达到1.14 mmol·g^-1。同时，接枝后的晶胶微球也具有一定吸附蛋白质的能力，溶菌酶的吸附容量达到54.5 mg·g^-1。因此，该大孔晶胶可望在微生物固定化、生物分离和重金属离子吸附中会发挥更大的作用。

通过丙交酯与氨基碳酸脂共聚来改善聚乳酸的活性，再利用改性后的活性氨基与聚乙二醇接枝共聚来改善聚乳酸的亲水性，将两亲接枝共聚物作为药物载体材料，采用溶剂-反溶剂法制备载有疏水性抗癌药物多西紫杉醇的聚合物纳米粒子，纳米颗粒的尺寸约100 nm。

针对东秦岭-大别地区富钾正长岩资源的高效清洁利用技术难题，以代表性产地的钾长石粉体为原料，研究了在KOH-H₂O介质中钾长石的水热稳定性、水热碱法制取硫酸钾的反应原理，以及硅铝组分资源化利用关键技术。结果表明，钾长石在KOH碱液作用下极易脱去2/3的SiO₂而转变为钾霞石相，使K₂O富集约1倍；继而以硫酸溶解，可得近于纯净的硫酸钾近饱和溶液；经蒸发结晶或醇析法，即可制成农用硫酸钾优等品。脱硅碱液与石灰乳反应所得水合硅酸钙沉淀，经水热晶化及煅烧，产物为针状硅灰石。剩余铝硅尾渣经纯化处理和煅烧，即制成煅烧高岭土。整个工艺过程简捷高效，K₂O回收率达94.0%以上，可实现资源利用率最大化，一次性资源消耗量最小化，且环境相容性良好。

以3-溴丙炔、腰果酚为原料，利用相转移催化反应合成了炔基化腰果酚树脂，并用FT-IR、¹H NMR对炔基化腰果酚的化学结构进行了表征，结果表明在相转移催化剂存在条件下，3-溴丙炔和腰果酚通过Williamson成醚反应成功制备了目标产物。用TG研究固化后的炔基化腰果酚树脂热稳定性能，结果表明，固化后树脂的起始降解温度为419℃，800℃时的残炭率为14%，说明其具有很好的耐热性能。根据DSC曲线，用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa分别计算了热固化反应活化能，分别为143.46 kJ·mol^-1和145.15 kJ·mol^-1，热固化反应级数都接近1，因此说明这两种模式很适合这种体系。

以1，1-二苯基乙烯（DPE）为分子量调节剂，偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂进行甲基丙烯酸丁酯（BMA）的可控自由基聚合（DPE法）。研究了溶剂、DPE用量及反应温度对于聚合的影响，得到分子量分布较窄（PDI=1.43）的含有DPE半醌式休眠种结构的聚甲基丙烯酸丁酯（PBMA）。以PBMA为引发剂引发甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DMAEMA）聚合，得到分子量分布较窄的（PDI=2.0）双亲性嵌段共聚物（PBMA-b-PDMAEMA）。核磁共振氢谱（¹H NMR）测得共聚物组成与GPC测试结果相近。差示扫描量热分析（DSC）测试表明嵌段共聚物在11℃和35℃处有两个玻璃化转变温度。色浆的流变和粒径测试及漆膜性能测试表明，将所得双亲性嵌段共聚物作为酞菁蓝颜料分散剂，可以明显提高酞菁蓝颜料在丙烯酸酯树脂中的分散效率。

将超临界气体发泡技术与化学发泡技术联合用于制备多孔材料。采用碳酸氢钠作为化学发泡剂，将聚己内酯与碳酸氢钠挤出共混之后，使用传统注射成型和微注射成型，进行了发泡实验对比。结果表明，物理化学联合发泡用于制备多孔材料具有可行性，化学发泡剂的加入不仅改善了整体发泡效果，还能够作为气泡成核剂促进物理发泡的质量。对于所得结构在一定程度上表现的泡孔相互连通性进行了讨论，同时对泡孔壁面上出现的“网”状结构进行了分析。气泡在成核生长过程中，对于泡孔壁产生多方向拉伸的作用，相邻气泡共同作用于公共壁面，最终导致壁面部分形成“网”状结构。

采用三羟甲基丙烷（TMP）与邻苯二甲酸酐（PA）、顺丁烯二酸酐（MA）和丁二酸酐（SA）经酯化反应合成了新型亲水单体三羟甲基丙烷邻苯二甲酸单酯（TMPPs）、三羟甲基丙烷顺丁烯二酸单酯（TMPMs）和三羟甲基丙烷丁二酸单酯（TMPSs）；并与聚氧乙烯醚（Ymer^TM N120）复合作为亲水扩链剂，通过预聚体法合成了聚氨酯水分散体（PUD）。研究了新型羧酸单体及TMPPs/N120质量比对PUD涂膜耐化学品性、硬度、力学性能、热稳定性的影响。研究发现，采用TMPPs制备PUD的贮存稳定性、涂膜硬度、耐水和耐醇性等优于TMPMs和TMPSs制备的PUD。随TMPPs/N120质量比增大，PUD固体含量降低，PUD胶膜的拉伸强度增大，断裂伸长率降低，涂膜硬度增大，耐醇性变好，适宜的TMPPs与N120质量比为6：5～4：8；与DMPA相比，TMPPs的引入提高了PUD涂膜的硬度和热稳定性，能显著提高PUD胶膜的耐污性（包括耐墨水性、耐咖啡、耐绿茶性、耐红酒性等）。因此，TMPPs是较好的制备PUD的亲水化合物。