α-蒎烯具有一个特殊的双环双键结构。为更准确地预测含α-蒎烯体系的汽液平衡数据，利用UNIFAC模型原理对α-蒎烯进行基团重新划分，可得到一个大基团双环[3.1.1]-2-庚烯基与3个CH₃。通过对含α-蒎烯二元汽液平衡数据进行拟合，得到新基团双环[3.1.1]-2-庚烯基与CH₃、C=C、ACH、ACCH₃基团间的相互作用参数，扩大了UNIFAC模型的应用范围。与原始UNIFAC模型仅利用CH₃、C=C、ACH、ACCH₃基团预测出的含α-蒎烯三元体系汽液平衡数据进行比较，新基团模型预测的气相组成平均偏差以及温度平均偏差比原始基团模型的偏差要更小，说明新基团的划分更为合理。

采用密度泛函理论中的B3LYP方法，通过计算机模拟，研究了4-硝基苯胂酸合成反应中各物质的结构。在此基础上对反应热力学进行了模拟计算，通过计算，优化了反应物与产物的几何构型与电子分布，并得到了4-硝基苯胂酸合成反应的主副反应焓变、Gibbs自由能变以及反应平衡常数。模拟计算结果表明，主反应的焓变 为-15.0 kJ·mol^-1，为放热反应，副反应的焓变为10.0 kJ·mol^-1，为吸热反应，主反应的标准Gibbs自由能变为39.7 kJ·mol^-1，而副反应的Gibbs自由能为45.2 kJ·mol^-1，该反应为不可逆反应。4-硝基苯胂酸合成反应的热力学性质的计算为反应工艺条件的控制和热力学研究提供了理论指导。

微型流化床反应分析仪是中国科学院过程工程研究所研制的具有等温微分反应特性，且适合于气固反应分析的新仪器。细微样品与高温流化介质的瞬间混合是该仪器实现等温微分的必要条件。针对如何满足该要求，基于欧拉多流体模型对连接不同进样器的微型反应器本体进行了三维数值模拟，得到了不同喷口结构和位置下的流动图景及混合区浓度的相对标准偏差曲线，定量表征了各种进样器的混合质量。同时采用高速摄像手段获得了冷态实验中颗粒流动的快照，验证了模拟计算结果的可靠性。模拟结果对脉冲射流微量进样器结构的优化提出了如下建议：进样细管应避免采用弯角喷口，弯角结构会导致脉冲进样载流气喷出方向与流化气流相逆，使得细微颗粒试样堆积滞留，影响混合效果。

介绍了利用激光诱导荧光技术（LIF）测量规整填料内的液体分布的实验方法，实现了液体分布的可视化，得到了液膜厚度和持液量等定量信息。利用LIF技术分别测量了3种物系在750Y型规整填料的实验装置内的液体分布。结果表明，表面张力和黏度都对填料表面上的液体分布有影响，但表面张力对液膜厚度和持液量的影响较大，是主要影响因素。

合理设计搅拌反应器的桨叶，强化流体流动与混合行为，是实现流体高效、节能混合的重要手段。柔性体与刚性体组合，可设计出具有多体运动行为的刚-柔组合搅拌桨。结合PIV流场观测和CFD模拟，对比分析了刚性桨和刚-柔组合桨对流场结构及流体混沌混合行为的影响。结果表明，与刚性搅拌桨相比，刚-柔组合桨的柔性端强化能量传递，流体流速衰减速率降低25%，有利于搅拌桨输入能量在流场结构内的有效分配。传统刚性六凹叶和六直叶涡轮桨搅拌反应器内流体形成的流线结构具有明显的周期吸引子，其时均流场的分形维数分别为1.9046和1.9138。刚-柔组合六直叶涡轮桨搅拌反应器内流体流线呈明显的准周期性吸引子性质，其流场分形维数为1.9337，而刚-柔组合六凹叶涡轮桨搅拌反应器内流体流线具有典型的混沌吸引子性质，其流场分形维数为1.9545。刚-柔组合搅拌桨可改变流体流线的吸引子来调控流场的多尺度结构，强化流体混沌混合，实现高效节能操作。

在带列管内构件的鼓泡塔内测量了4种不同布气方式下的气含率和液速径向分布，并与无列管内构件的空塔中的分布进行了比较。结果表明：中心布气条件下气含率与液速的径向分布比空塔更为陡峭；环隙及近壁布气时呈现出环隙高、两边低的马鞍形分布；均匀布气时径向分布较空塔更为平坦。空塔内气体分布器的影响是局部性的，充分发展段在塔内占主要部分；而在列管塔中气体分布器的影响是全局性的，气含率与液速的初始分布决定着其全塔分布。在带列管的大型鼓泡塔中难以观察到充分发展段的存在，因此，气体分布器的设计具有比空塔更为重要的意义

建立了硅藻土基调湿材料内部热湿耦合迁移一维数学模型，模拟了不同孔隙率、不同环境温度和相对湿度下硅藻土基调湿材料中的热湿耦合迁移过程，结合硅藻土基调湿材料调湿性能实验测试结果以及硅藻土基调湿材料表面的显微图像分析，研究结果表明：随着孔隙率的减小，硅藻土基调湿材料的吸、放湿量均增大；环境温度对硅藻土基调湿材料热湿耦合迁移过程影响不显著，不同的环境温度（最大相差20℃）对硅藻土基调湿材料吸、放湿量的影响均在10%左右；硅藻土基调湿材料的孔径尺寸越小、小孔径孔隙数量越多，其调湿性能越好；硅藻土基调湿材料调湿性能的实测数据、模拟结果以及图像表征吻合良好，从而验证了理论模型的合理性。

基于低温多效蒸发海水淡化装置的各种阻力和海水沸点升高（BPE） 关联式，计算了海水淡化装置中流动阻力、海水沸点升高等造成的传热过程热力损失，分析了各项热力损失在各效蒸发/冷凝器中的分布、随蒸发/冷凝器数量的变化规律等。结果表明：产水量、浓缩比和加热蒸汽温度等参数均保持不变的前提下，总的热力损失随着装置的蒸发/冷凝器数量而增加；BPE引起的热力损失占最大比例，但流动阻力引起的热力损失不可忽略。通过对海水淡化装置热力损失的分析，提出了低温多效蒸发海水淡化装置“小温差、低流阻、饱和态、高敏感”的工作特征理论。

在一套组合约束型提升管冷态实验装置上，通过实验研究了不同操作条件下提升管出口气固分布器的压降，并与常规气体分布器压降进行了对比。实验结果表明，在零床层及有床层的操作模式下，气固分布器压降均随提升管内表观气速和颗粒循环强度的增加而增大，在颗粒循环强度较低时，气固分布器压降曲线变化的斜率随着表观气速的增加而增大，在颗粒循环强度较高时，气固分布器压降曲线变化的斜率随着表观气速的增加而减小；随着开孔率及上部流化床层压降增加，气固分布器压降呈降低趋势，当流化床层压降达到一定程度后，分布器各孔方可实现有效布气，此后气固分布器压降趋于近似不变；在相同表观气速及开孔率下，气固分布器压降大于常规气体分布器压降。

煤粉料仓下料是气流床粉煤气化工艺中粉体供料单元的重要组成部分，其安全稳定运行具有重大的经济意义。在煤粉循环供料系统上，研究了以空气和CO₂为载气的气力输送供料对料仓内煤粉重力下料和通气下料的影响。研究表明，料仓内粉体的堆积或流化状态对后续粉体的流动行为影响明显。对于重力下料，CO₂供料后的重力下料过程中煤粉床层空隙率较高，下料流率较大；对于通气下料，空气供料后煤粉难以被CO₂气体流化，从而对应较低的下料流率。

目前普遍使用的螺旋折流板换热器壳程的一个螺距主要采用4块平面折流板结构，但在相邻两块折流板的直边搭接处存在顶角相对的两个三角漏流区，使壳程流体偏离理想的螺旋流，严重影响了换热器的性能。采用折面折流板结构，可以封闭原始折流板之间的外侧三角漏流区，使壳程流体更接近连续的螺旋流动。实验结果表明，采用折面折流板代替原始的平面折流板后，换热器总传热系数增加6.7%～19.1%，平均增大16.9%，表明此折面折流板能有效提高螺旋折流板换热器的换热性能。虽然壳程压降也随之增大，但带来的泵耗功率增量非常有限。换热器的热性能因子均大于1.0，平均值为1.071，表明结构改进后的换热器，其综合性能平均提高7.1%。基于实验数据，拟合了结构改进前后的换热器壳程传热系数和阻力系数的相关实验关联式。研究结果对于换热器的节能优化具有重要的指导意义。

径向流吸附器通常存在流体沿轴向床层分布不均匀，从而导致吸附剂利用率下降和空分系统运行安全性问题。通过对表征Z型径向流吸附器流动特性的微分控制方程中包含的结构参数进行量纲1化，系统地研究了各结构参数对吸附器内流体分布的影响。同时针对实验室已有的一台Z型径向流吸附器，采用理论求解和实验数据对照的方法验证了模型的可靠性。结果表明，减小吸附床层轴向高度和吸附剂颗粒直径能显著提高Z型径向流吸附器内流体分布的均匀性；当空气的运动黏度和其他结构参数不变时，吸附器的空气处理量在一定范围内变化对吸附床层内流体的均匀性影响不大。

微通道液体流动与传热是一个典型的不可逆过程，有必要减小传递过程中的不可逆损失大小，提高其有效利用程度，属于“质”的范畴。首先，根据热力学第一及第二定律，推导出了熵产率及热能传输系数，指出降低微通道热沉内液体温度梯度净值可以提高热能的有效利用程度；然后，基于前期的研究基础，设计出新型复杂结构微通道热沉，并模拟其三维流动与传热过程，对比分析微通道热沉结构的变化对熵产率及热能传输系数的影响，结果表明降低流体温度梯度的净值可以减少热能不可逆损失的大小，使热沉底面温度更均匀，有利于延长微电子器件的寿命；最后，由强化传热因子、熵产率及热能传输系数的定义指出用强化传热因子来评价微通道的综合传热性能更合理，而应该用熵产率及热能传输系数来评价能量的不可逆大小及利用程度。总之，热力学第一定律为微通道的综合传热性能提供了评价标准，而热力学第二定律指出了影响微通道内部强化传热的本质因素，二者相互联系，为微通道的优化设计提供热力学理论。

在膨胀比ε 2～6、振荡管长径比L/d 87～737、射流激励频率f 10～240 Hz范围内，探讨了振荡管内入射激波衰减规律及其对压力波制冷机内流动及性能的影响。结果表明：入射激波相对强度Δp_x/Δp₀随着管长相对位置x/L增大而不断减小，入射激波衰减与管内气体黏性力和摩擦力作用、激波对管内气体增压增温作用以及与反射激波发生透射和反射作用有关；振荡管越短，管内入射激波相对强度降低越少，封闭端所产生的反射激波也越强，制冷机的最大制冷效率η_max会逐渐降低；增大管长会降低压力波制冷机的制冷效率波动幅度，有利于改善压力波制冷机变工况性能。基于量纲分析和实验数据得到了入射激波相对强度衰减公式，计算结果与实验数据吻合较好，最大误差为5.70%。

对有凹腔的微细通道内甲烷/空气的预混燃烧进行了实验研究，并与无凹腔的情况进行了比较。结果表明，无凹腔时，只出现了稳定或振荡的倾斜火焰；有凹腔时，在很宽的速度范围内火焰均能被有效地稳定，当进气速度接近吹出极限时，火焰锋面发生弯曲和脉动。当量比为0.8、0.9和1.0时有凹腔的微细通道的吹出极限分别为0.8、1.35和1.75 m·s^-1，是对应进气条件下燃烧速度的几倍，这表明凹腔具有很强的稳燃能力。数值模拟结果表明，凹腔的斜壁与下游的水平壁面之间的转折点存在很大的速度梯度和剪应力，导致了火焰在高速下被拉断而吹出。总之，有凹腔的微细通道内火焰的稳定性主要由反应区和流场之间的相互作用决定。

根据已有的传热传质关系式，通过CFD软件在控制方程中加载控制方程源项，建立了含空气蒸汽冷凝的数值计算模型，运用此模型对两种实验的共10组工况进行了数值计算。结果表明，计算模型对两组实验在压力、温度、空气含量以及冷凝传热系数的预测方面均有较高的准确度；潜热传热系数及显热传热系数都随着空气含量的升高而减小；在空气质量分数低于50%的工况下，潜热换热是冷凝传热的主导因素；局部潜热传热系数沿传热管高度方向从下至上呈递减趋势，而局部显热传热系数则呈现相反变化。

目前对篦冷机熟料多孔介质的研究多采用渗流传热理论，通过达西定律与传热方程联立求解，但模型求解过程复杂，不便于工程应用。本文将圆形截面直管换热理论引入到篦冷机熟料多孔介质单元体的研究中，建立了水泥熟料颗粒大孔隙多孔介质单元体直管等效换热模型。通过直管换热理论的方法和思想求解水泥熟料多孔介质的换热过程，以达到降低求解难度的目的。在保证计算精度的前提下，求解出熟料颗粒与流体温度随时间变化的表达式，利用自主设计实验设备进行实验，实验数据与模型计算结果基本吻合，从而验证了直管等效换热模型的可行性。

旨在开发一种新型热电制冷液体冷却装置，解决微电子设备芯片超频运行后的冷却问题。通过搭建实验测试平台，对该新型冷却装置在不同热通量、不同工况以及热电制冷器（TEC）在不同工作电压下的传热性能进行了实验研究。研究表明，限定热源表面温度（65℃）时，该散热器在实验风速7～13 m·s^-1的条件下，最大散热能力可达45.2 W·cm^-2，装置最低总热阻为0.107℃·W^-1；当热通量为28.5 W·cm^-2、风速为9 m·s^-1和13 m·s^-1时，TEC工作在最佳电压值下，使热源表面温度分别降低4.0℃和4.6℃。实验结果同时表明，新型热电制冷液体冷却装置的制冷性能与TEC工作电压相关，当热通量为28.5 W·cm^-2、风速为9 m·s^-1和13 m·s^-1时，最佳工作电压分别为28 V和32 V。

制备了在液氮中急速冷却和在氩气中自然冷却的两种半焦，采用扫描电镜（SEM）、N₂吸附仪、红外光谱分析仪（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）等方法系统比较了两种半焦的结构，并利用中国科学院过程工程研究所研发的微型流化床等温反应分析仪（MFBRA）研究包括动力学在内的水蒸气气化反应特性。研究发现：急速冷却半焦（Char-Q）具有更大的比表面积和更小的平均孔径，而自然冷却半焦（Char-S）的石墨化程度更高。在MFBRA中进行的气化反应结果揭示了Char-Q具有更快的反应速率。且比较通过等转化率法算出的活化能发现：Char-S水蒸气气化反应的活化能更大。利用MFBRA不仅求得了半焦水蒸气气化的总C转化的反应活化能（总体动力学），而且获得了生成各气体组分的反应（实际上为多个反应构成的体系）的活化能，实现了半焦水蒸气气化反应分析。因此，选择Char-Q作为分析试样更能反映真实热态半焦的气化行为，而MFBRA为深入研究涉及水蒸气参与的微分反应特性提供了有效的仪器与方法。

作为分解水制氢用光催化剂，p-n半导体物质的复合体具有较好的开发前景。燃烧法合成了p型半导体物质CuCrO₂，钨酸分解法合成了n型半导体物质WO₃，在此基础上经机械研磨及热处理的方法制备了CuCrO₂-WO₃和Ru/（CuCrO₂-WO₃）复合光催化剂。对制得的样品进行了X射线衍射（XRD）、紫外可见漫反射（UV-Vis DR）、扫描电镜（SEM）及X射线光电子能谱（XPS）表征分析。测定了CuCrO₂、WO₃、CuCrO₂-WO₃及Ru/（CuCrO₂-WO₃）在氙灯照射下的产氢活性，考察了研磨介质pH及钌负载量对CuCrO₂-WO₃光催化活性的影响。实验结果表明，CuCrO₂和WO₃单独使用时几乎没有活性，而复合催化剂CuCrO₂-WO₃在以甘油为电子给体的情况下具有产氢活性，研磨介质pH对复合催化剂的活性影响较大；负载钌后CuCrO₂-WO₃的活性得到进一步的提高，能分解纯水放出氢气，以0.5%Ru/（CuCrO₂-WO₃）为光催化剂，在300W氙灯照射下，3 h内分解纯水放出氢气约10 μmol。

钒渣钠化焙烧过程低价钒氧化不充分，不能被浸出，降低了钒渣的浸出率。实验采用蒽醌磺酸钠（ADA）和栲胶作载氧体实现氧的传递，强化低价钒的氧化行为。通过X射线衍射、扫描电镜、紫外光谱以及紫外可见漫反射光谱等检测方法，分析了转炉钒渣浸出反应前后物相变化行为，探索了反应过程机理，证实了其可行性。结果表明，采用ADA和栲胶作载氧体，能将转炉钒渣中的低价钒氧化成可溶的高价钒，实现空气催化氧化高效浸钒。此时，钒浸出率由89.47%分别提高到92.84%和93.64%，且催化剂对体系后续工艺没有不良影响，转炉钒渣中的尾渣含钒量由1.1%分别降至0.52%和0.47%。

采用热重分析法（DTA-TGA）研究了腐殖酸的热分解过程及其动力学，分析其DTA-TGA曲线可得：热分解反应发生在284.65～417.16℃； 用红外光谱（FT-IR）、核磁氢谱（¹H NMR）、核磁碳谱（¹³C NMR）对腐殖酸结构进行表征，用Flynn-Wall-Ozawa（F-W-O）法、Kissinger法及Šatava-Šesták法计算出腐殖酸热分解反应的表观活化能为210.83 kJ·mol^-1，指前因子对数为17.55；确定了其热分解反应的级数和动力学参数，且热分解反应机理为二级反应；腐殖酸在氮气氛围下维持1min寿命的最高使用温度为278℃；同时，计算出腐殖酸样品热力学参数焓变、熵变及摩尔自由能变分别为67.99 kJ·mol^-1、-164.83 J·（mol·K）^-1 和176.36 kJ·mol^-1。

采用热重法进行了含阻燃添加剂的高抗冲聚苯乙烯塑料（flame retarded high impact polystyrene，Br-Sb-HIPS）在不同升温速率下的热解实验，建立了包含3个连续反应的阻燃HIPS热解动力学模型。通过Flynn-Wall-Ozawa法得到阻燃HIPS热解过程的活化能为103～307 kJ·mol^-1，利用多元非线性无约束最优化方法求得模型参数。研究表明，Br-Sb-HIPS 3个反应的活化能和指前因子分别为191.632、213.263、238.331 kJ·mol^-1和11.641、12.772、11.666 min^-1。动力学模型能够很好地预测阻燃HIPS热解过程。

通过1-n-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体（[BMIM][PF₆]）/环己烷构建了液/液两相体系。研究了两相体系内反应温度、Al/Cr摩尔比、离子液体浓度等因素对异丙基双膦胺配体（PNP）/Cr（Ⅲ）/甲基铝氧烷（MAO）催化乙烯齐聚性能的影响。研究结果表明：与均相催化体系相比，两相体系内PNP/Cr（Ⅲ）/MAO催化乙烯由四聚变为三聚， 的选择性最高达到97.40%。齐聚产物存在于有机溶剂相，催化剂溶解在离子液体相，便于产物与催化剂的分离及催化剂的循环使用。

采用Rubotherm磁悬浮天平测量CH₄、N₂和CO₂在沸石ZSM-5上的单组分吸附平衡等温线，温度273～353 K，压力0～500 kPa。采用Sips模型、Toth模型和MSL模型对单组分吸附平衡实验数据进行拟合，拟合结果良好，非线性回归得到相应的模型参数。测量双组分CO₂/N₂、CO₂/CH₄和CH₄/N₂在沸石ZSM-5上的竞争吸附平衡等温线，实验温度为293 K，实验压力为0～500 kPa。采用基于Sips模型的理想吸附溶液理论和双组分MSL模型预测双组分气体在沸石ZSM-5上的竞争吸附平衡等温线，并与实验结果进行比较，预测结果良好。比较CO₂/N₂、CO₂/CH₄以及CH₄/N₂体系在沸石ZSM-5上的竞争吸附选择性系数，探究沸石ZSM-5吸附分离烟道气（CO₂/N₂体系）、垃圾填埋气（CO₂/CH₄体系）或煤层气（CH₄/N₂体系）的可行性，为将来进行工艺设计提供基础数据。

通过相转化法制备PVDF多孔支撑膜，在其上涂覆致密的PDMS分离层制备得到PVDF/PDMS复合膜，用于丁醇的分离纯化。以丁醇水溶液为原料液，流速为1.6 L·min^-1，丁醇浓度为15 g·L^-1，温度为37℃时， PVDF/PDMS复合膜的总通量为158.2 g·m^-2·h^-1，分离因子为17.3。向丁醇水溶液中按丁醇：丙酮：乙醇比例为6：3：1添加丙酮和乙醇模拟发酵液，PVDF/PDMS复合膜的总通量升高到189.5 g·m^-2·h^-1，分离因子降低到14.8。进一步考察了以丙酮-丁醇-乙醇（ABE）发酵液为原料液的渗透气化膜分离性能，发酵液中不存在菌体时，PVDF/PDMS复合膜的总通量和分离因子分别为120.2 g·m^-2·h^-1和19.7，而菌体存在时，复合膜的总通量和分离因子分别为122.1 g·m^-2·h^-1和16.7。与PDMS均质膜相比，PVDF/PDMS复合膜在丁醇分离过程中的分离性能有了显著的提升， 具有潜在的应用价值。

考察了粗蒽结晶分离过程在溶剂循环使用时二甲苯中杂质和乙醇中水的积累对精制咔唑的影响。结果表明，随着二甲苯循环次数的增加，原料中的主要杂质萘、菲和芴在回收二甲苯中逐渐积累，其中萘的浓度最高可达0.35 mg·ml^-1，滤饼中咔唑的含量降低2.77%（质量）左右，收率降低高达7.05%（质量）。同时，母液中杂质的积累使溶剂回收困难，二甲苯的损失率随着循环次数增加而增加，由单程实验的44.75%（体积）增加到循环3次时的79.17%（体积）。原料中的水分随着溶剂循环在回收溶剂中逐渐积累，循环使用3次后，乙醇的含水量高达6.65%（体积）。乙醇含水量在0～12%（体积）之间时，咔唑纯度在98%（质量）以上。含水量在0～6%（体积）时，咔唑的相对结晶度随含水量增加从45.67 %降到40.79 %；含水量为9%和12%时，相对结晶度分别为48.85% 和48.52%。

公用工程系统中锅炉系统设计不仅要考虑锅炉应对发生的故障的可靠性，还要保证系统具有一定应对蒸汽需求的波动的可操作性。本研究针对满足不确定蒸汽需求和考虑设备故障的锅炉系统设计，提出基于数学规划法的设计模型：对生产过程波动引起的不确定蒸汽需求以概率表达，采用Markov模型分析锅炉故障，表达为以一定概率发生的不确定参数。优化模型采用二阶段随机规划策略对蒸汽需求不确定波动和锅炉故障实现引起的约束违背进行补偿，以降低不确定变量对目标函数和约束条件的影响。以年总费用最小为目标，建立混合整数线性模型（MILP），实现锅炉系统配置，设备模式确定以及应对蒸汽需求波动和设备故障发生的补偿操作的优化设计。

针对催化裂化反应-再生系统在提升管反应温度开环和闭环控制条件下的输出与输入多稳态问题，分析了烧焦罐式高效再生催化裂化反应-再生系统在两种条件下随着CO助燃剂添加量变化时的多稳态分布。在反应温度开环条件下，因再生温度与反应温度的耦合程度较低，使系统移热曲线呈单调递增，导致了系统出现3个稳态操作点。在反应温度闭环控制条件下，提升管反应器和再生器间热反馈机制发生改变，由于再生剂循环量可以作为额外的自由度对再生温度和反应温度之差进行补偿，再生器和提升管反应器的耦合程度增强，使得系统只会在助燃剂添加量极低时才会出现多个稳态点，而在基准操作条件下只有一个稳态点，规避了系统在提升管反应温度开环时的多个稳态点的问题。

间歇过程的产品与现代人的生活息息相关，而建立可靠的模型是保障间歇过程安全运行的基础。针对间歇过程的数据特点，引入一种新的广义线性回归模型--高阶偏最小二乘（higher order partial least squares，HOPLS）。它与传统的间歇过程建模方法具有本质的不同，三维数据（批次×变量×时间）不需要展开成二维矩阵，而是直接被分解成一组正交的Tucker矩阵之和。通过高阶奇异值分解（high order singular value decomposition，HOSVD），张量变换和高阶正交迭代（higher order orthogonal iteration，HOOI）找到能同时包含自变量和因变量最大信息的潜向量，与此同时得到对应的负载向量。对于新观测值，通过模型就可以实现对因变量的预测。最后利用PenSim2.0，对青霉素发酵过程进行仿真研究，验证了该间歇过程建模方法的有效性。

针对不确定性间歇过程的实时优化问题，提出了一种集成批间和批内优化的新实时优化控制方法。首先求解标称模型得到最优输入轨迹的结构，然后将输入轨迹参数化为若干标量决策变量及子输入轨迹。对最优性条件中的终端约束部分，使用批间优化满足约束条件；对梯度轨迹部分，提出一种回归法近似最优输入轨迹，以解决不确定扰动的在线不可测问题，实现梯度轨迹的批内优化。对一个间歇反应器的仿真研究表明了新方法的有效性。

为了解决抗张强度机理模型中参数难以测量、偏离工厂生产变量、实际指导关联性差的问题。以一瓦楞原纸生产线为研究对象，先通过经验分析筛选影响纸张抗张强度的生产过程变量，在收集对应变量的生产数据后，应用偏最小二乘法建立抗张强度预测模型并对重要影响变量进行分析。结果表明该模型具有较好精度，其皮尔逊相关系数r=0.732，均方根误差RMSE值为276 N·m^-1，平均相对误差MRE值为5.17%。同时得到了影响纸张抗张强度的6个重要生产过程变量，通过机理分析和现场验证，发现结果具有较好的现实吻合度。

生产计划与调度是化工供应链优化中两个重要的决策问题。为了提高生产决策的效率，不仅要对计划与调度进行集成，而且要考虑不确定性的影响。对于多周期生产计划与调度问题，首先在每个生产周期内，分别建立计划与调度的确定性模型，通过产量关联对二者进行集成。然后考虑需求不确定性，使用有限数量的场景表达决策变量，建立二阶段随机规划模型。最后运用滚动时域求解策略，使计划与调度结果在迭代过程中达到一致。实例结果表明，在考虑需求不确定性时，与传统方法相比，随机规划方法可以降低总费用，结合计划与调度的分层集成策略，实现了生产操作性和经济性的综合优化。

针对铝合金表面预处理过程存在污染严重、水耗高等问题，研究开发无氟无铵铝合金表面预处理新工艺。考察了碱性药剂配方组成及浓度、温度和时间对铝耗和铝合金表面形貌的影响，并通过正交实验确定了新工艺的优化方案。研究结果表明，经过“预处理-中和”两个步骤，铝合金表面平整、起砂细腻，铝耗仅为 2.0%。新工艺起砂效果优于传统碱蚀工艺，与传统酸蚀工艺细腻砂面相近。新工艺铝耗比传统碱蚀工艺降低约71%，与传统酸蚀工艺相近。新工艺操作时间比传统碱蚀工艺和酸蚀工艺分别缩短了23%和31%。最佳药剂配方为Na₂CO₃（80 g·L^-1）， NaOH（8 g·L^-1），Na₂SO₄（25 g·L^-1）， Na₃PO₄（20 g·L^-1）， SDS（0.6 g·L^-1）， 甘油（5 g·L^-1）。 最佳操作条件为55℃和10 min。新工艺不仅从工艺源头消除了氟和氨氮污染，还实现了除油-起砂-去机械纹等多功能一体化集成。具有低污染、低铝耗、低水耗、短流程、高效率等优点，兼具环境友好和资源节约等优势。

研究接触式机械密封端面平均温度与端面摩擦因数相耦合的计算方法问题。将机械密封环简化为等截面当量筒体，推导出了接触式机械密封端面平均温度的计算式，给出了密封环简化为当量筒体的具体方法；基于分形理论，建立了接触式机械密封端面摩擦因数计算模型。考虑端面平均温度与端面摩擦因数的相互耦合关系，提出了端面平均温度的具体计算方法。通过模拟计算，对B104a-70型机械密封端面平均温度的影响因素进行了分析。结果表明，端面平均温度随着弹簧比压或密封流体压力的增大，线性地增大；随着转速的增大，近似线性地增大，且端面越光滑，线性越好，增大的幅度也越大；随着端面分形维数的增大或特征尺度系数的减小，非线性地增大，当端面较粗糙时，端面平均温度的变化较小；当端面较光滑时，随着端面分形维数的增大或特征尺度系数的减小，端面平均温度迅速增大。

利用课题组前期通过不同物理化学诱变和分子生物学方法获得的8株多杀菌素产生菌为出发菌株，采用96孔板发酵培养结合生物检测的高通量筛选方法，探索了原生质体制备、再生、双亲灭活和原生质体融合等条件，并通过多轮基因组重排获得了多杀菌素高产菌株。结果表明：当菌龄为65 h、溶菌酶浓度为4 mg·ml^-1，39℃处理时间20 min时，原生质体的制备率及再生率分别为92.30%和7.66%；60℃恒温水浴90 min以上和紫外照射200 s以上为双亲灭活条件；PEG浓度为50%，在32℃下处理15 min时，原生质体融合率约为1.18%。最终获得1株产量较出发菌株提高了36.07%且遗传稳定的融合株。

京尼平是一种天然生物交联剂，且具有多种生理活性。本文以β-葡萄糖苷酶催化栀子苷水解制备京尼平为目标体系，证明了京尼平对β-D-葡萄糖苷酶具有竞争性抑制作用；考察了β-D-葡萄糖苷酶在不同有机相-水体系中的稳定性，发现其在正辛醇-水、正己醇-水体系中的稳定性均较好；测定了栀子苷在正辛醇-水和正己醇-水体系中的分配系数k_{D，gardenoside}分别为0.17和0.76，而京尼平的分配系数k_D，genipin为42.57和37.75；分别在水、正辛醇-水和正己醇-水体系中进行栀子苷水解制备京尼平的反应，当底物浓度为0.25 μmol·ml^-1时京尼平收率分别为89.17%、93.96%、90.16%；进一步提高底物浓度为2.0 μmol·ml^-1时，正辛醇-水体系中京尼平收率高达91.9%，较水相体系（79.7%）提高了12.2%。本文的研究结果证明了采用正辛醇-水两相反应体系可部分解除产物抑制，提高产物收率，并简化后续的产物分离。

为将煤热解FD模型引入对煤热解实际过程的数值计算与分析，提出了适用于煤热解实际过程的数值计算方法。分别对3种不同的煤在热管反应器中的热解过程进行了数值计算，并与实验结果以及已有的FG-DVC模型、CPD模型的数值计算结果进行了对比分析。并分析了热解温度、颗粒粒径对煤热解产物的影响。结果表明，与FG-DVC模型、CPD模型相比，FD模型的计算精度更高，能更好地用于数值计算煤热解的实际过程；随着热解温度的升高，气体产量先快速增大，当热解温度高于1373 K时，气体产量的变化很小；而随着热解温度的升高，焦油产量一直逐渐减小，且达到焦油产量最大值所需的时间也缩短；随着颗粒粒径的增大，气体与焦油的产量都逐渐减小，而达到焦油产量最大值所需的时间却延长。

采用管式反应器，以铁屑和活性炭为填料，溶液吸收结合铁碳微电解反应处理废气中二氯甲烷（DCM）。实验对比了采用铁屑、活性炭和铁屑-活性炭（Fe-C）混合填料3种条件下对DCM的去除效果，表明采用Fe-C混合填料的DCM去除率要高于单独采用铁屑或活性炭作为填料的情况，同时发现Fe-C体系组成的溶液的氧化还原电位（ORP）从反应开始急剧下降，与其他两种条件下有明显的区别；降低溶液初始pH能提高Fe-C体系DCM的脱氯和降解效果，在pH 1.5的条件下，Cl^-生成率达最大为2.85%。通过气相色谱仪对反应进出口气体的分析，发现反应后产物主要为甲烷。

本实验在北京某220 MW热电联产锅炉上进行。采用承重撞击器系统对该锅炉选择性催化还原（SCR）前、电子除尘（ESP）前以及烟气脱硫（FGD）前的颗粒物进行采集，研究了痕量元素在烟道沿程上的迁移特性，另外，还给出了痕量元素在各固体燃烧产物中的分布。结果表明：ESP前的颗粒物上As、Cd、Cr和Pb的浓度明显高于SCR前的浓度；在从SCR到ESP的过程中，As、Cd、Cr、Pb从气态迁移到固态的质量分别占到了原煤中总质量的26%、16%、12%和11%；从ESP到FGD的过程中，颗粒物上As与Cd的浓度有略微增加，而Cr和Pb的浓度几乎不变；Mn在3个采样点的浓度几乎一致；大部分痕量元素存在于ESP捕获的飞灰中，在ESP出口处，As、Cd、Cr、Pb在<10 μm的4个粒径段上的质量随着粒径的减小而增大，而Mn的质量分布与颗粒物质量分布类似。

燃煤排放细颗粒物是大气环境PM_2.5增加的重要来源。采用燃煤热态实验系统，进行了在电除尘器入口烟气添加化学团聚剂以及协同脱硫废水蒸发处理促进电除尘脱除PM_2.5的实验研究。实验考察了团聚剂添加前后PM_2.5浓度及其粒度分布的变化，以及团聚剂浓度、添加点烟温、团聚剂溶液pH、烟气量、雾滴粒径等对PM_2.5脱除效果的影响。结果表明，添加化学团聚液后，通过润湿作用、液桥力和吸附架桥作用可增强PM_2.5之间的接触并促进团聚长大，PM_2.5增大到原先的4倍左右，典型工况下电除尘器出口PM_2.5浓度降低40%以上。增加团聚液浓度可促进PM_2.5的脱除；适当降低团聚液pH有利于PM_2.5的团聚。喷脱硫废水，电除尘器出口PM_2.5浓度变化不大，加团聚剂后出口细颗粒物浓度降低。

钠基固体吸收剂脱除燃煤烟气CO₂技术具有反应温度低、能耗低等优点，日益受到学术界的关注。该技术的主要不足是吸收剂的活性成分碳酸钠与CO₂的反应（碳酸化反应）活性较低。针对这一问题，本文旨在研制一种新型改性钠基固体吸收剂，采用活性氧化铝作为载体、TiO₂作为掺杂剂进行改性，利用热重分析装置、XRD、SEM和氮吸附仪研究钠基固体吸收剂的CO₂捕捉性能。结果表明：掺杂TiO₂后，钠基固体吸收剂与CO₂的反应速率加快，CO₂捕捉量增加；反应前后除TiO₂外无其他含Ti化合物生成；碳酸化反应产物为NaHCO₃和Na₅H₃（CO₃）₄；然而TiO₂掺杂过多会堵塞吸收剂的微观孔道，不利于甚至阻碍碳酸化反应的进行，因此，TiO₂的掺杂量应控制在一定的范围内。

为研究结构类型和提取方法对木质素热解特性的影响，本研究采用Klason方法预处理得到的棉杆、核桃壳Klason木质素和贝克曼方法预处理得到的核桃壳磨木木质素（MWL），并结合傅里叶红外光谱仪（FT-IR）和快速热解仪-气相色谱/质谱联用（Py-GC/MS）对其化学结构和热解特性进行分析。FT-IR表明碱木质素为G型木质素，棉杆木质素属于GS类型木质素，而核桃壳木质素具有 HGS木质素的特征；Py-GC/MS分析发现原料的变化以及提取方法对木质素热解产物的组成有明显的影响，在棉杆Klason木质素中邻苯二酚类产物含量为28.18%，而在核桃壳Klason和磨木木质素的含量分别为18.12%和35.11%。同时研究表明经两种方法处理的木质素结构有明显的不同，其中Klason木质素结构中苯丙酸侧链上的α-和β-醚键明显断裂，而贝克曼处理主要体现在苯基芳基醚键的断裂。

高炉渣是钢铁生产过程的主要副产品，是一种多元金属熔体，具有大量显热并能促进焦油及甲烷等低分子碳氢化合物的催化转化。鉴于此本文提出通过干法离心粒化技术将液态炉渣制备成液-固过渡态的高温炉渣颗粒，作为生物质气化热载体，利用炉渣中多种金属矿物对大分子的解构、断键和分解的催化作用，提高气化反应的选择性，实现对炉渣显热的回收和转换，将低品位的液态炉渣余热转换成高品位的氢能。通过气化实验，对影响气化产物分布及气体组成的主要因素进行考察，结果表明：高炉渣在促进焦油分解和碳氢化合物重整方面表现出良好的催化性能，增加热载体炉渣颗粒温度，减小颗粒粒径能够减小炉渣表面积炭，降低气化产物中焦油产率和提升富氢气体品质，在最佳工况下（选用粒径小于2 mm，温度为1200℃的高炉渣颗粒作为热载体），气化产物中焦油含量仅为2.52%，气体产率达到1.65 m³·kg^-1，富氢气体中H₂含量可达53.22%。

以木薯酒精废水为碳源，通过批次实验研究了亚硝酸盐对厌氧产酸耦合反硝化系统的影响。结果表明，投加600 mg·L^-1 后的最终产酸量与空白反应器相差不大，但是投加相同浓度亚硝酸盐后产酸受到严重抑 制，最终产酸量仅为空白反应器的1.8%。而硝酸盐还原过程中厌氧产酸受到抑制可能是由于反硝化中间产物亚硝酸盐的存在，低投加量的亚硝酸盐即可对厌氧产酸产生强烈的抑制作用并具有持续性，且对各产酸组分的影响作用：正丁酸>丙酸>乙酸。随着 的降低，亚硝酸盐的还原率由74.9%降低至22.2%。当游离亚硝酸（free nitrous acid， FNA）浓度为0.05 mg·L^-1以上时，亚硝酸盐还原几乎被完全抑制（90%以上）。此外，随着 的增加，反硝化所占的比例逐渐减小，而DNRA过程（dissimilatory nitrate reduction to ammonium，异化硝酸盐还原为铵）逐渐占优势。

通过分析厌氧颗粒污泥粒径分布、机械强度、二价金属含量、胞外聚合物含量等，探讨了EGSB反应器处理中药废水过程中颗粒污泥特性变化。结果表明，在中药废水COD浓度为2000～5000 mg·L^-1、HRT为12 h、T为30℃的条件下，颗粒污泥粒径分布在500～1000 μm之间，完整系数（integrity coefficient，IC）小于20，颗粒污泥EPS总量、蛋白含量、多糖含量分别为85.59、63.67和21.92 mg·（g VSS）^-1，此时颗粒污泥絮凝性良好，机械强度高。当HRT减少为6 h时，IC为30.03，蛋白与多糖的比值增大到6.86，但多糖含量仅为18.11 mg·（g VSS）^-1；而当T降低为20℃时，颗粒污泥粒径分布在250～750 μm之间，IC增大到32.11，Ca²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺含量减少 为20.78、4.79和0.94 mg·L^-1，颗粒污泥EPS显著降低，其总量、蛋白含量、多糖含量仅为69.04、58.87和10.17 mg·（g VSS）^-1，在此运行条件下，出现了颗粒污泥的解体、流失，同时出水水质变差。

为建立磁制冷机能效统一评价指标，弥补采用温跨和制冷量作为磁制冷系统性能评价标准的不足，在现有评价方法的基础上提出了新的室温磁制冷样机能效指标-(火用)效率。为了验证新评价指标的可行性，分别对2011年维多利亚大学公布的样机数据和2012年丹麦理工大学公布的样机数据进行分析计算，将以温跨-热源温度和温跨-制冷量形式给出的测试数据统一转换为温跨-冷量(火用)的形式，以实现对不同样机的能效进行客观评价；同时搭建测试平台对四川大学旋转式室温磁制冷样机在25、27及30℃工况下进行冷量(火用)、(火用)效率指标测试。实验结果表明，该室温磁制冷样机在25℃工况下，磁制冷机转速6 r·min^-1时，制冷量为240 W，最大冷量(火用)为3.26 W。在剔除电机损失、机械损失、磁滞损失及涡流损失等因素的影响后，最大(火用)效率为0.039。

锌矿焙烧和烟气净化中重金属的物质流向及治理的研究和评价，是冶炼烟气重金属污染控制的重要基础数据和依据。通过XRF、ICP-OES、ICP-MS、双光数显测汞仪检测分析锌矿焙烧物料及烟气中的重金属含量。结果表明锌精矿焙烧后，58%以上的Pb、75%以上的Cd随焙砂、收尘进入固态物中，52%以上的As、100%的Hg进入烟气。烟气经过酸洗和电除雾后，Pb、Hg、Cd、As的去除率分别为78.6%、35%、90.9%和83.2%，波立登除汞塔深度脱Hg后，Hg的去除率达到90.1%。根据重金属的物质流向和净化效果特征得出，对于冶炼烟气中Pb、Cd等重金属的去除需要加强除尘，波立登脱汞技术对Hg的去除效率高，但要达标排放还需要技术改进。

弹性体材料垫片作为PEM燃料电池中一个重要构件，长期服役在PEM燃料电池潮湿、偏酸性环境下，其化学损伤过程是如何演变的对于研究垫片材料的机械密封性能、预测垫片材料的寿命起着基础性作用。采用先进材料测试分析方法XPS技术研究了弹性体材料在模拟的燃料电池环境中的化学降解过程，从分子角度揭示了材料化学损伤的机理主要是材料分子主链的断裂、侧链的断裂及交联区的水解。

在试验结果的基础上，分析制冷量和能效比随干湿球温度的变化特性。用赤池信息量准则（Akaike information criterion，AIC）选取制冷量和能效比最优拟合三维曲面方程，求解制冷量和能效比随干湿球温度变化的梯度极值区间，以两者梯度极值区间内干湿球温度允差范围的并集为A级、现行干湿球温度允差为C级，以各级最大（最小）能效比变化率相等原则，对允差进行三级非线性划分。实例表明随着允差等级的升高，能效比最大变化率由5.19%缩减至1.04%，分级允差能够更加准确地判别房间空调器的能效等级，并给国家标准的修订提供参考。

利用热等离子高温、高焓等特性热解煤焦油制乙炔是一条清洁高效的乙炔生产技术。在实验室对热等离子体热解煤焦油反应中的原料进样温度、反应气氛、输入比焓等关键因素展开了研究。结果表明，热等离子体可将煤焦油直接转化为乙炔及其他小分子气态产品，预热煤焦油可改善其流动性从而提高煤焦油和等离子体射流的初始混合效率；氢等离子体的加入可显著提高煤焦油转化率和乙炔收率并减少结焦；随着输入比焓的增加，煤焦油转化率、乙炔收率和气态产品总收率均得到提高。在实验中得到的煤焦油转化率最高为86.3%，乙炔收率最高为24.6%，气态产品总收率最高为51.7%。煤焦油在热等离子体的热解过程中副产乙烯，乙烯收率达到7.9%。乙炔收率和乙烯收率的比值可用于预测气相体系温度。

实验研究了不同温度下SO₂对二 英（PCDD/Fs）从头合成的抑制特点，运用HSC Chemistry 6.1软件对主要无机化学反应过程进行模拟，探究了SO₂的抑制机理。结果表明，SO₂对PCDD/Fs总浓度和I-TEQ浓度的抑制效果随温度的升高而增强。PCDD/Fs总浓度和I-TEQ浓度抑制率从200℃不足20%分别提高到300℃时的75.6%和77.3%及400℃时的89.2%和80.5%；SO₂的添加促进了PCDD/Fs尤其是PCDDs同系物分布的低氯代化。在从头合成的高温段和低温段，SO₂分别侧重抑制PCDFs和PCDDs。相平衡计算和Gibbs自由能计算表明，SO₂优先与催化剂CuCl₂反应生成无催化活性的CuSO₄，其次与氯源Cl₂反应，最终实现PCDD/Fs的生成抑制。模拟结果对现有硫基抑制机理进行了验证和补充，对高效、廉价抑制剂的开发及工程使用具有重要意义。

微生物燃料电池（MFC）阴极性能在长期运行过程中逐渐下降，查明其下降原因对MFC技术的实际应用具有重要意义。采用泡沫镍阴极研究了阴极长期运行过程中阴极下降的原因。研究发现：MFC运行4个月之后功率密度相比运行1周的MFC下降达22%，测试电极极化曲线发现阴极性能的下降是导致MFC功率密度下降的主要因素。线性伏安扫描（LSV）结果显示：运行初期在-0.2 V电势下阴极电流密度为12.3 A·m^-2，而运行4个月后，阴极电流密度下降为4.2 A·m^-2，阴极性能随运行时间增加而降低主要表现在大电流区域[>-0.05 V （vs Ag/AgCl）]。对阴极表面和内部进行扫描电子电镜（SEM）分析发现：阴极表面没有明显的生物膜，氧扩散实验发现阴极氧扩散量明显降低是造成阴极性能下降的主要原因；通过能谱分析（EDS）可知阴极内部有磷酸盐析出。这些结果说明阴极内部在长期运行过程中逐渐析盐，而析盐导致泡沫镍阴极内孔隙堵塞，阻碍氧扩散到催化层，从而使阴极性能降低。

针对模拟水样中的腐殖酸，采用静态实验研究了在低声能密度0.028 W·ml^-1条件下，单频超声（68、80、100、125和160 kHz）和双频复合超声（X-Y轴轴向正交超声：80/125 kHz和80/160 kHz；X-X轴轴向平行超声：68/100 kHz和125/160 kHz）在不同时间下对溶解性有机碳（DOC）和三卤甲烷前体物（THMFP）的去除效果。结果表明：在同一声能密度下，低频（68和80 kHz）对DOC和THMFP的去除效果比高频（100、125和160 kHz）下的去除效果好，双频复合超声的去除效果均优于单频超声，且X-Y轴轴向正交超声降解效能均优于X-X轴轴向平行超声。双频复合超声的X-Y轴轴向正交组合80/160 kHz超声25 min去除效果最好，其中DOC和THMFP去除率分别可达到32.6%和66.6%。

以双酚A、苯胺、多聚甲醛为原料，合成了双酚A-双苯并(口恶)嗪（DBOZ），再用其与DOPO（9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物）反应，合成了含DOPO的双酚A-单苯并(口恶)嗪（DBDO）。采用红外、核磁共振（氢谱核磁共振和碳谱核磁共振）等分析手段对DBOZ和DBDO的化学结构进行了表征；采用差示扫描量热仪对DBOZ和DBDO的固化特性进行研究，使用热重分析分析了所得聚苯并(口恶)嗪的热稳定性。结果表明：在N₂气氛中，DBOZ在205℃左右开环聚合，热分解温度为312℃，在373℃分解速度达到最快，在800℃时的残碳率为37.19%；在N₂气氛中，DBDO的热分解温度为353℃，在443℃分解速度达到最快，在800℃时的残碳率为39.60%。

利用9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）的亲核特点，将其与双氰胺进行加成反应，合成了一种潜伏性固化剂，并将其与环氧树脂进行固化反应。用FTIR、¹H NMR分析了固化剂的结构；用DSC、TG分析了固化剂和固化体系的热性能。结果表明，与双氰胺相比，固化剂的熔点降低了近100℃，固化温度下降近 40℃；优化了固化工艺参数；考察了体系的潜伏性和难燃特性，其储存期超过100 d，LOI达到22。

通过溶胶凝胶法，经多次涂覆在SBA-15上负载掺杂镍的纳米TiO₂，得到SBA-15/NiO/TiO₂复合物；再以TiO₂中还原态金属镍为催化剂，通过化学气相沉积法（CVD），在SBA-15/NiO/TiO₂表面原位生长碳纳米管，制得SBA-15/Ni/TiO₂/CNTs复合材料。通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis和Raman等方法考察了SBA-15/Ni/TiO₂/CNTs复合材料的结构和性能，并通过降解亚甲基蓝溶液评价其光催化活性。结果表明，SBA-15/Ni/TiO₂/CNTs复合光催化剂的催化活性较SBA-15/NiO/TiO₂显著提高。 二次涂覆掺杂镍的二氧化钛制得的复合光催化剂的催化活性高于一次涂覆。

乙酸酸解石灰石造腔是一种建造地下储库同时环保地开采石灰岩制备沉淀碳酸钙的新方法。通过耦合乙酸酸解石灰石及酸解产物乙酸钙CO₂碳酸化的工艺过程，研究了乙酸酸解石灰岩的表面反应动力学和乙酸钙CO₂碳酸化的工艺技术条件。采用正交实验分析法，研究了CO₂碳酸化反应中乙酸钙浓度、反应温度、CO₂压力、反应时间对乙酸钙碳酸化反应制沉淀碳酸钙的影响，并通过正交实验确定了最优化操作条件。实验结果表明，乙酸酸解反应速率主要受乙酸浓度控制。CO₂碳酸化反应在当乙酸钙溶液浓度为0.631 mol·L^-1，CO₂压力为5.0 MPa，温度为80℃，反应时间为50 min时CO₂碳酸化效率达到最高（23.13%），生成的沉淀碳酸钙产品各项指标均符合中国国标优级要求。

为了研究转炉钢渣制备建筑陶瓷的烧结机理及动力学，以不同粒径转炉渣为主要原料，加入改善坯料烧结及制备性能的添加剂，成功地制备了高性能的陶瓷墙地砖。根据样品烧结前后变形及烧结密度的变化，初步探讨了转炉钢渣质墙地砖的烧结机理，并且计算了烧结激活能。利用差热分析和高倍电镜对样品进行了分析，研究了转炉钢渣质墙地砖结晶过程中的动力学。结果发现，原料粉末粒径越小，样品越易烧结，相应的烧结温度也越低。样品差热分析中的尖峰和宽峰分别代表了表面结晶和内部体结晶。研究表明，本工作为转炉铬渣无害化处理及大规模资源化综合利用奠定了基础。

聚苯胺具有独特的掺杂脱掺杂特性，能在特定的反应条件下合成出形貌较好的纳米纤维，使得通过脱掺杂和二次掺杂能制备出拥有特殊防腐官能团的新型纳米材料。将硫酸体系中合成的聚苯胺纳米纤维经氨水脱掺杂，再用磷酸、对甲苯磺酸和酒石酸等功能酸在脱掺杂态聚苯胺基础上制备出二次掺杂态聚苯胺，测试了聚苯胺/环氧树脂复合涂层的防腐蚀性能，并与功能酸一次掺杂态聚苯胺进行了对比。结果表明，功能酸掺杂的聚苯胺都有一定的防腐蚀效果；功能酸二次掺杂态聚苯胺比一次掺杂态聚苯胺有更好的防腐蚀性能，二次掺杂态聚苯胺涂层拥有更高的阻抗，其中酒石酸二次掺杂态聚苯胺涂层的阻抗最高，浸泡120 d后为3.48×10⁷ Ω·cm²，较其一次掺杂态聚苯胺涂层高出一个数量级。