以高压可燃气体泄漏诱发的喷射火为研究对象，对泄漏过程中喷口处稳态气流状态参数变化及其被点燃之后的喷射火火焰形态与辐射热流场预测模型研究进展进行了综述。归类分析了基于理想气体状态方程和Abel-Noble状态方程的高压气体泄漏模型及其适用情况，并对不同浮力控制和动量控制范围的几种喷射火火焰几何尺寸模型进行了概括性总结，同时对不同火焰形态下的点源、多点源、固体以及线源4种热辐射模型进行了汇总，最终提出将3种模型耦合联用以建立适用于不同泄漏条件下喷射火热灾害分析预测方法。分析表明，该分析预测方法具有很好的适用性。

在过去的二十年里，利用常压催化液化法将木质生物质尤其是纤维素转化为小分子化学品的研究已经取得了一定的成果，近年来，常压催化液化法开始被应用于甲壳素生物质向小分子化学品转化的研究，极大地丰富了液化产物的种类尤其是含氮小分子化学品的类型。本文对常压下酸催化的纤维素与甲壳素在不同溶剂中液化生成的小分子化学品进行了总结，并重点对其液化机理的研究进展进行了阐述。提出了纤维素与甲壳素液化制备小分子化学品及机理研究中存在的一些问题及解决途径的建议，并对甲壳素的液化研究进行了展望。

液液相平衡测定为溶剂萃取及回收的准确模拟、设计和过程开发提供基础数据。以甲基异丙基甲酮为萃取剂，在处理高浓煤化工含酚废水的三元液液相平衡萃取基础上，选定其中典型单元酚苯酚和多元酚对苯二酚为代表物，测定甲基异丙基甲酮-苯酚-对苯二酚-水在常压40℃下的液液相平衡数据。采用NRTL和UNIQUAC活度系数模型对实验数据进行热力学关联，回归得到该四元体系的二元交互作用参数。结果表明该模型可以很好地关联实验数据，两种模型的相对均方根偏差分别小于0.190%和0.266%。进一步将得到的二元交互参数导入流程模拟系统，对萃取单元模块进行计算。当萃取温度40℃、萃取级数5级、相比1：7.72时，甲基异丙基甲酮能将总酚12700 mg×L^-1，多元酚4250 mg×L^-1的含酚废水的酚浓度分别降低至300 mg×L^-1和299 mg×L^-1以下。

在温度288.30～334.32 K、常压条件下，采用合成法测定二苯基亚砜在乙醇、乙酸乙酯、甲苯、丙酮、氯仿以及一系列浓度的乙醇-水混合溶剂中的溶解度。实验结果表明，在相同温度下，5种纯溶剂中二苯基亚砜的溶解度大小顺序如下，氯仿 > 丙酮 > 甲苯 > 乙酸乙酯 > 乙醇；乙醇-水混合溶剂中溶解度随着乙醇浓度下降而迅速降低；该溶解过程为吸热熵增过程，且随着溶解Gibbs斯自由能增大，溶解度减小。数据采用改进的Apelblat方程和van’t Hoff方程进行拟合，在乙醇-水混合溶剂中的溶解度数据还采用Jouban-Acree方程拟合。拟合结果与实验数据基本吻合。测定的固液平衡数据可为二苯基亚砜的合成与提纯等过程的溶剂选择提供依据。

正戊烯是重要的精细化工产品中间体和原材料，同时也是燃料添加剂，具有广泛的工业应用。正戊烯的生产和应用过程中常常涉及萃取、精馏、汽提等化工过程，而这些化工流程的设计、模拟、优化等都依赖于准确可靠的热物性数据。通过文献调研发现，目前还没有正戊烯的专用状态方程发表，因此利用文献中公开发表的实验数据开发了正戊烯的专用状态方程。该方程以Helmholtz自由能为显式、以密度和温度为自变量，适用范围为：温度从三相点到500 K，压力最高达到100 MPa，密度不超过15 mol×dm⁻³。方程计算液相区密度的不确定度为0.2%，计算临界区及气相密度的不确定度为0.5%；计算饱和蒸气压的不确定度为0.3%，计算饱和液相密度的不确定度为0.2%，计算与能量相关的物性（例如C_sat、比热容、音速、焓等）的不确定度为1%以内。所开发的正戊烯专用状态方程不仅能够准确地复现实验数据，而且具有良好的外推性。

根据旋风分级器内气流速度分布特点进行了进料区域划分，运用非稳态离散相模型和分级实验对比了3个代表性进料位置对颗粒运动轨迹及分级精度的影响，分析了1 μm和10 μm颗粒在不同区域内的受力情况。结果表明，边壁区域进料造成粗组分中细粉夹带现象严重，分级精度差；中部进料区域内流场强度大，粗颗粒受离心力强，细颗粒受轴向气流曳力大，有利于减少颗粒在分级区的停留时间，实现粗、细颗粒的快速分级，对改善分级精度有利；中心位置进料延长了粗颗粒的分级运动路程，增加了粗组分跑损的概率，模拟计算15 μm的粗颗粒进入细组分的质量分数达到11.7%。经实验验证，入口气速在10～22 m·s^-1，中部区域进料时分级后粗、细组分粒度分布曲线重合区面积最小，分级粒径比率值平均提高了25.3%，研究结果为离心气流分级设备的进料位置设计提供了一定的指导。

配制溶质为Al₂O₃纳米粒子、黄原胶为分散剂，经超声波振荡后分散均匀稳定的Al₂O₃-H₂O纳米流体。利用真空动态喷射制冰实验装置，设定初始压力300 Pa，研究在有无固体吸附作用、不同纳米流体浓度、不同纳米颗粒粒径和不同供液流量下的真空闪蒸制冰特性。结果表明，吸附作用对真空制冰系统稳压效果显著且有助于捕捉实验中的水蒸气；当冷却介质温度低于吸附剂初始温度时，吸附剂有更好的吸附能力但冷却温度不宜过低；纳米流体浓度越大、纳米粒子粒径越小，更利于制取高含冰率的冰浆；对于同一浓度的纳米流体，合理控制供液流量可以获得不同含冰率的冰浆；在2%（质量）NaCl下，各粒径的纳米流体浓度不宜超过0.05%（质量）。

建立了丁胞管物理模型，采用标准k-ε方程和SIMPLE算法，研究了丁胞管内CaSO₄流体的污垢特性，分析了结构与运行工况对丁胞管内CaSO₄污垢特性的影响。结果表明，丁胞的顺排叉排对于污垢热阻渐进值影响极小。高Reynolds数时，与光管的污垢热阻相比，丁胞的存在会减小污垢热阻值；而在低Reynolds数时，相对深度较小的丁胞反而会增大污垢热阻值。丁胞的相对深度与丁胞的相对密度对于污垢热阻值均有较大的影响，在丁胞深度为0.8时，丁胞管的抑垢效率为1.150。在丁胞的相对密度为5.30时，其抑垢效率为0.730。丁胞管抑垢率随着进口流速增长而增大，随着工质浓度增长而减小，随着壁面温度的增长而减小。

对体积分数为3%的Fe₃O₄/water纳米流体在不同温度、不同磁场大小和方向的均匀磁场和梯度磁场作用下的对流换热进行了详细的实验研究。首先，开展了纳米流体能量方程的量纲1分析，讨论了纳米流体强化换热的机理。发现磁性纳米粒子所受到的磁力远远大于布朗运动力。实验测试结果与量纲1分析相吻合，在垂直均匀磁场作用下，纳米流体层流流动的平均对流传热系数提高了5.2%；在垂直梯度磁场作用下，平均对流传热系数提高了9.2%。而在水平均匀磁场作用下，纳米流体平均对流传热系数下降了4.8%。另外，随着温度的升高，对流传热系数均逐渐升高。

为提高电容器对含水率测量的能力，设计与其相匹配的旋转分相单元，以实现气液两相流含水率的起旋分相式电容测量。在电容传感器的测量单元基础上，增加旋转分相单元，利用气液两相流体力学理论对其结构进行设计优化，并根据实际应用条件确定分离圈数，保证气液分相效率。旋转分相单元克服了气液两相流流动形态的多样性，将体积含水率信息转换成液膜厚度信息及截面含水率信息进行测量。经实验验证，Lockhart-Martinelli截面含气率模型与实验中电容器测量截面含气率具有良好的一致性，其能够实现对体积含水率20%以内的气液两相流有效测量，体积含水率的绝对误差在±2%以内。

在模化试验验证的基础上，对不同横向管间距S₁、纵向管间距S₂和椭圆管长短轴比a/b的开缝翅片椭圆管换热器进行了数值模拟，分析了管束结构的差异对开缝翅片椭圆管换热器性能的影响。结果表明：横向管间距在60.55～70.55 mm范围内，空气侧Nu和Eu均随S₁减小而增大，S₁为60.55 mm时换热器综合流动传热性能最好；纵向管间距在65～75 mm范围内，空气侧Nu随S₂减小而增大，Eu变化不明显，S₂为65 mm时换热器综合流动传热性能最好；横向管间距对开缝翅片椭圆管换热器传热、流动性能的影响较纵向管间距更为明显；在等周长条件下，椭圆管长短轴比a/b在1.5～2.5范围内，a/b为1.8时换热器综合流动传热性能最好。研究成果可为此类换热器在工程实际中的应用与进一步优化提供依据。

采用RNG k-ε数值模拟方法研究一种新型内插松弛扭带波节管（CLT）的流动与传热特性。将数值模拟结果与自建实验台的实验结果进行了对比验证；比较了CLT和内插松弛扭带光管（SLT）的传热性能差异；考察了CLT中扭率和余隙比对流动和传热特性的影响规律。研究结果表明CLT相比于传统的SLT，传热性能最多提高1.17倍，综合传热性能的绝对数值最多增加0.15。CLT的综合传热性能随着扭率的增加而增加，而增加的幅度却逐渐减小，高Reynolds数时减小的程度更加显著。同时，综合传热性能随着余隙比的增大而降低并且降低的幅度也逐渐减小，在低Reynolds数时明显降低，而在高Reynolds数时略微降低。综合考虑，低Reynolds数时应该选择余隙比低的扭带，而高Reynolds数时则应选择余隙比高的扭带。

针对树脂基热防护材料烧蚀传热的关键参数分析问题，采用碳化层-热解层-原始材料层一维模型，分析了热防护材料烧蚀热解响应过程的传热特性，得出了不确定参数影响传热过程的敏感性大小，结果表明：材料的热导率对树脂基热防护材料烧蚀传热特性影响最大，密度、比热容和材料厚度影响程度较大，其他参数的影响性可以忽略。同时建立了温度和不确定参数之间的量纲1准则关系式，为热防护材料的选取设计以及模型参数修正提供了参考依据。

在环路热管（LHP）中，蒸发段的结构最为复杂，而其中的毛细芯是直接影响热管工作性能的部分，因此有很大的研究价值。为模拟LHP中毛细芯的真实运行情况，设计了一台在常温下测定毛细芯工作时表面温度的实验装置，对环路热管蒸发段毛细芯的传热能力进行独立的实验研究，分别采用乙醇和水为工质，在不同的加热功率下，计算毛细芯的有效热导率。研究发现，在低加热功率下，含乙醇的毛细芯的有效热导率要高于含水的毛细芯的有效热导率；而在高加热功率下，实验结果正好相反。本次实验的结论对于毛细芯传热性能的评估具有一定参考价值，也可以为LHP蒸发器的模拟仿真提供一定的实验数据。

在自然循环条件下，进行了棒束通道内的流动阻力特性实验研究。结果表明，棒束通道内的流动摩擦阻力系数小于Cheng&Todreas关系式的预测值，且转捩现象不如圆管明显，转捩点Reynolds数为800左右。根据实验结果拟合了层流区的摩擦阻力系数计算关系式，该关系式仍然符合圆管中层流摩擦阻力系数的计算形式。另外，棒束通道的流动在自然循环条件下仍具有宽广的过渡区。通过实验还发现，加热段的热通量会影响棒束通道的摩擦阻力，摩擦阻力系数随热通量的增大而减小，并根据实验结果提出了不同热通量下摩擦阻力系数的黏度修正计算式。棒束定位格架的局部阻力没有明显的转捩现象，并根据局部阻力系数的变化规律拟合了Re < 1500和Re > 2000时的局部阻力系数计算关系式。

以探针轴向移动的可调式喷射器为研究对象，对超音速和亚音速两种喷嘴配置的喷射器性能进行了实验和模拟研究。结果显示：喷嘴出口驱动流流动特性与喷射器性能有着密切关系，且是导致两种喷嘴配置的喷射器性能调节差异性的主要原因。对于超音速喷嘴，喷嘴出口驱动流状态随探针位置发生改变，而亚音速喷嘴无此变化特性。通过探针调节喷射器性能过程中，当超音速喷嘴出口驱动流为理想膨胀时，系统处于最优运行状态；而当驱动流为过膨胀时，将产生压缩激波，系统性能降低，且低于亚音速喷嘴。进而，提出了两种配置喷嘴的选择方案。

对竖直上升圆管内超临界压力航空煤油的热声振荡型流动不稳定开展了实验研究。基于边界层理论揭示了热声振荡的形成机理和发展过程，阐述了运行参数对热声振荡边界的影响机制，通过进口拟过冷度和出口拟相变数建立了热声振荡边界的预测准则，解决了热声振荡的终态换热预测问题。结果表明，热物性剧烈波动使稳定的流动边界层和热边界层遭到破坏，引发了强化换热的热声振荡型不稳定流动现象。热声振荡临界热通量随着质量流速和进口温度提高均增加。高压力下流体热物性变化平缓，流动稳定性增强，更难出现热声振荡现象。热声振荡临界出口拟相变数随着进口拟过冷度增加近似线性下降，从而为避免不稳定流动现象提供了判别依据。

针对0.15、0.2、0.3 MPa 3个压力进行乙烷池内核态沸腾可视化实验研究，实验测量的热通量范围是14.27～81.22 kW·m^-2。高速摄像机采集得到竖直铜棒的光滑上表面的乙烷气泡的脱离图像，利用图像处理软件获得气泡脱离直径，并分析了Jacob数（Ja）与气泡脱离直径的变化关系。实验所测直径与引用广泛的6个关联式进行比较，Kim和Kim（2006）模型的预测效果较好，绝对平均偏差均在30%以内，但在0.15 MPa工况下，50%的预测值偏差为30%～40%。Kim和Kim（2006）模型提出Bo^1/2和Ja呈幂函数的关系。在对比基础上，用乙烷的气泡脱离直径数据拟合得到的新关联式与实验数据偏差在±30%以内。另外，选取文献中甲烷的气泡脱离直径与新关联式进行对比，在4种压力下的预测值偏差几乎均在±30%以内（只有一个预测值在±30%以外）。新关联式对甲烷和乙烷的工况具有良好的预测效果，但是由于拟合数据所用的Ja较小，在使用范围上具有一定的局限性。

对CO₂在水平微细管内流动沸腾换热进行了实验研究。实验工况：饱和温度-40～0℃，热通量5～35 kW·m^-2，质量流率200～1500 kg·m^-2·s^-1，管径1.5 mm。实验结果表明：热通量增加对于强化核态沸腾换热具有显著影响，同时加快干涸发展进程，降低干涸起始干度；质量流率对于传热系数的影响较小，随着质量流率的增加干涸起始干度降低，干涸后的传热系数有所增加；饱和温度对CO₂物性的影响是造成其不同工况时换热特性差异的主要原因，饱和温度升高干涸起始干度具有降低的趋势，且干涸后传热系数下降更为剧烈。通过与理论预测模型的对比研究：Cheng模型对干涸前具有较高的预测精度，在30%误差带内预测精度达到77.1%，绝对平均偏差为20.5%，干涸后对应预测精度比与绝对平均偏差仅为22.9%与57.8%。

提出制冷压缩机排出的高温高压制冷剂气体与制冷剂过冷液体直接接触凝结换热的新型制冷循环，结合自然工质氨的热力特性，分析直接接触凝结制冷循环的热力性能，并与常规双级压缩和单级压缩制冷循环的性能进行对比，得出：随着主循环饱和液温度的升高，直接接触凝结制冷循环的性能系数先增大后减小存在最大值，冷凝器散热量先减小后增大存在最小值，流过蒸发器的制冷剂质量流量逐渐增大。在相同蒸发温度和冷凝温度下，当过冷液体的过冷度为20℃时，较常规双级压缩制冷循环，直接接触凝结制冷循环的性能系数提高4.92%，冷凝器散热量减少6.65%，蒸发器的制冷剂质量流量减少7.2%～7.9%；当过冷液体的过冷度为5℃时，较常规单级压缩制冷循环，直接接触凝结制冷循环的性能系数提高6.52%，冷凝器散热量减少3.32%，蒸发器的制冷剂质量流量减少8.58%～8.91%。结果表明氨直接接触凝结制冷循环较常规制冷循环具有明显的优势。

在太阳能吸附制冷循环解吸过程中传质性能受到非稳定热源温度的限制，而压力调节可作为强化传质的有效补偿手段。通过构建活性炭-甲醇工质对的恒温解吸理论模型给出了解吸率、解吸速率的表达式，对变压强化传质效果进行计算，揭示了温度与压力变化对解吸率的影响规律。计算结果显示系统压力降低10 kPa可等效于热源温度升高了6～8℃。搭建了以活性炭-甲醇为工质对的吸附单元管吸附制冷平台，实验结果显示当解吸温度分别为90、100和110℃时，系统压力降低14 kPa后，解吸率分别提高了20.5%、15.1%和12.1%，平均解吸速率分别提高了49.3%、44.6%和37.1%，与理论计算吻合较好。得出了温度与压力对解吸性能影响的耦合关系，并对实际太阳能吸附制冷系统变压解吸方法给出建议。

烟气轮机是催化裂化装置能量回收系统中的关键设备，但内部烟气介质含有催化剂颗粒，易在内壁面沉积、结垢且对叶片造成冲蚀、磨损，影响机组正常运行。为研究烟气轮机内部复杂的两相运动规律，以实际烟气轮机为基准设计了模型烟气轮机，利用高速摄像机拍摄模型烟气轮机动叶流道内的颗粒运动形态，捕捉颗粒与壁面的作用过程。结果表明，动叶前缘是颗粒碰撞的高频区，且颗粒碰撞后速度方向变化量较大。颗粒与动叶压力面发生多次碰撞的位置集中在压力面后缘，小粒径颗粒较易紧贴动叶压力面运动。实验结果为进一步探索催化剂颗粒在烟气轮机内部的沉积结垢机理提供了重要依据。

硫酸钡是石油生产过程中经常遇到的难以清除的垢。在微通道反应器内对硫酸钡沉积行为进行较详细的研究。采用火焰原子吸收法和压差法分别测量钡浓度变化和微通道管段间的压力变化，考察微通道管长、流量、浓度及温度等因素对模拟油田水在微通道反应器内硫酸钡沉积行为的影响。实验结果表明，随着管路增长、流量增大、浓度增加，微通道中硫酸钡的沉积速率加快，沉积量增多，且呈非线性增加趋势，而温度升高使得微通道管路中离子扩散加快，硫酸钡沉积速率增大，但由于温度的小幅度升高并没有使硫酸钡溶度积发生明显变化，因此硫酸钡沉积量增加较少。采用扫描电镜观察管道内进出口处硫酸钡的结垢形态，验证了不同因素对管路沉积情况和结晶形态的变化。研究得出受结晶成核的影响，管道内硫酸钡的沉积结垢并非均匀简单的沉积过程，其晶粒形成可分为两个阶段，即成核阶段和晶体生长阶段。

采用三维离散单元法，研究了偏心楔形喂料斗中不同粒径颗粒卸料过程的流场分布，建立了适用于偏心楔形喂料斗的整体流系数模型，分析了料斗卸料流型以及卸料流型与卸料质量流率的相关性，并通过实验验证了离散元模型的可靠性。结果表明：偏心楔形喂料斗内颗粒流场分布以靠近喂料管口区域为高速区，并呈辐射状朝远离垂直壁面端的料斗上部低速区过渡，高速区颗粒流场的整体一致性好，低速区颗粒流场呈局部涡流状；颗粒粒径增大，颗粒整体流动性变差，高速区域范围减小，低速区域范围增大，过渡区域变模糊；当颗粒粒径不大于10 mm时，整体流系数与颗粒粒径呈线性负相关，卸料质量流率与整体流系数呈线性正相关。

基于巴豆醛在M/Au（111）合金表面（M=In，Ir）垂直吸附的最稳定吸附结构，采用密度泛函理论对其不完全加氢的反应机理进行探究。从不同加氢机理下各基元反应的活化能、反应热计算以及构型变化分析中可知，巴豆醛在M/Au（111）面上均优先对距离合金表面较近的C＝O进行加氢，且以C为活性中心优先进行加氢为最优机理，其中第1步加氢反应的活化能较高，是该机理的控速步骤。反应物巴豆醛的O原子与合金的掺杂原子M形成较强的化学吸附，提高了M/Au（111）面对C＝O加氢的选择性。巴豆醛按最优机理加氢的基元反应中在In/Au（111）面上最高反应能垒为0.969 eV，比在Ir/Au（111）面的最高反应能垒1.332 eV低，因此认为In/Au合金对其不完全加氢有更好的催化活性。

以CeZrO₂固溶体为载体，发现MnO_x的添加能促进Pt/CeZrO₂催化剂的CO氧化性能，并研究了MnO_x含量对催化剂CO氧化活性及抗H₂O和CO₂性能的影响。结果表明，随着MnO_x含量增加，催化剂活性呈现先升高后降低的趋势，在MnO_x含量为0.5%（质量分数）时活性最佳。MnO_x的添加降低了Pt颗粒尺寸并影响催化剂还原性能从而促进反应活性。水汽和CO₂对Pt/CeZrO₂催化剂的CO氧化活性有抑制作用，而MnO_x的加入能显著提高催化剂的抗水汽和CO₂的能力。反应动力学结果表明，在Pt/CeZrO₂催化剂上，反应气中引入H₂O和CO₂后，CO的反应级数有明显升高，说明H₂O和CO₂在催化剂表面与CO竞争吸附，导致CO反应活性下降；而在Pt/MnO_x/CeZrO₂催化剂上，CO的反应级数略有升高，说明MnO_x的添加能有效抑制H₂O和CO₂与CO的竞争吸附，从而改善了催化剂的抗H₂O和CO₂性能。

N₂O是一种重要的温室气体，且对臭氧层有很大的破坏作用，而直接催化分解法是除去N₂O最经济有效的方法之一。针对目前报道较多的钴氧化物催化剂活性较差的问题，将包覆型Co₃O₄核壳材料引入N₂O直接催化分解反应，利用核壳结构的限域特性与壳层的多孔孔道使Co₃O₄分散性增加，粒径减小，金属载体相互作用与接触反应界面增强，从而提高了催化剂在N₂O直接催化分解反应中的低温活性。此外，还制备了一系列不同金属含量的Co₃O₄@SiO₂球形核壳催化剂来研究包覆结构对催化剂性能的影响，通过X射线荧光光谱（XRF）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、N₂物理吸附、H₂-程序升温还原（H₂-TPR）等表征，证实在保证稳定单分散核壳结构的前提下，活性Co₃O₄位点越多，催化剂反应活性越好。

应用溶剂热法合成了不同氧化石墨烯（GO）负载量的MOF-505@GO复合材料，分别采用全自动表面积吸附仪、P-XRD、SEM和Raman对材料进行了性能表征，测定了CH₄、C₂H₆和C₃H₈在MOF-505@GO上的吸附等温线，并进行Langmuir-Freundlich方程拟合，依据IAST理论模型计算了C₂H₆/CH₄和C₃H₈/CH₄二元混合气在MOF-505@5GO上的吸附选择性。研究结果表明，随着GO负载量增大，MOF-505@GO复合材料的孔容及BET比表面积先增大后减小，当GO负载量为5%（质量）时，复合材料MOF-505@5GO的孔容及BET比表面积达到最大，当GO负载量进一步增大至8%（质量）和10%（质量）时，复合材料的孔容及BET比表面积逐渐降低。在0.1 MPa和298 K条件下，MOF-505@5GO对CH₄、C₂H₆和C₃H₈的吸附容量分别为0.88、4.81和5.17 mmol·g^-1，相比MOF-505分别提高了14.9%、30.7%和13.1%。MOF-505@5GO对C₂H₆/CH₄和C₃H₈/CH₄的吸附选择性分别为40.1和3056.1，其对C₂H₆/CH₄和C₃H₈/CH₄具有极高的吸附选择性。

以改进的Hummers-Offeman法制备出的氧化石墨（GO）与羧基化多壁碳纳米管（CNTs—COOH）为原料，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为交联剂，乙二胺（EDA）为还原剂，水热还原法制得羧基碳纳米管-石墨烯复合气凝胶（CGA）。调整GO与CNTs—COOH的质量比获得密度在8.40～14.42 mg·cm^-3之间的气凝胶，并确定在GO：CNTs—COOH=3：1（质量）时得到的气凝胶的机械强度最优。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）对所制备的CGA进行表征，得知GO与CNTs—COOH已成功还原组装成多孔状三维气凝胶结构。以水中乳化柴油作为研究对象，考察CGA样品在不同温度下对乳化柴油的吸附特性。结果表明，CGA的吸附量在前6 min迅速上升，在30 min左右达到吸附平衡，且平衡吸附量随温度升高而增加。吸附过程遵循准二级动力学模型，体系表观活化能为7.10 kJ·mol^-1。利用颗粒内扩散模型分析得出，CGA对乳化油的吸附分为外表面吸附过程和内部孔道吸附过程（内部大孔道吸附、中孔道和微孔道内扩散3个阶段）。

为解决干气密封（DGS）端面型槽优化中未考虑型槽几何参数之间对目标函数交互影响而导致几何参数优化结果不准确的问题，研究了不同速度条件下DGS螺旋槽中其他几何参数对某一几何参数优选值的交互影响。基于气体润滑理论，建立了螺旋槽DGS的几何模型和数学模型，数值求解获得端面膜压分布和稳态性能参数，定义了综合表征螺旋槽几何结构的特征参数。以气膜刚度最大为优选目标，获得了不同速度条件下DGS螺旋槽中某一几何参数优选值随其他几何参数的变化规律。结果表明：DGS螺旋槽各几何参数两两之间呈现出复杂的交互影响关系，不过总体符合趋向于降低槽内实际通流面积、槽长宽比和槽长深比3个综合参数变化幅值的原则；与单因素优化方法相比，在给定算例参数条件下所提出的考虑几何参数交互影响的优化方法所获得气膜刚度最优值提高11.4%。

旋转机械装备的密封性能对生产过程的能耗、效率和环保具有重要影响。基于逾渗理论，探讨了接触式机械密封界面空隙状态随动、静环表面分形参数和接触压力变化的规律。研究建立了密封界面单层网格微通道结构模型，指出了密封界面在接触压力作用下表现的逾渗、逾渗点和非逾渗3种状态。根据液体毛细管力和气体Knudsen数，提出了微通道内流体流动判据，分析了密封界面流体的流动阻力和泄漏流量，阐释了接触式机械密封界面泄漏机理。研究结果为接触机械密封优化设计和泄漏控制提供依据。

针对燃气轮机转子振动较大的特点，提出一种新型柱面螺旋槽气膜密封。利用考虑滑移边界条件下的微尺度效应稳态柱面雷诺方程，求解柱面气膜的压力的近似解析解，获得柱面螺旋槽气膜量纲1浮升力、泄漏量以及摩擦转矩，并讨论了工况参数和螺旋槽结构参数对稳态性能的影响。综合考虑参数对稳态特性的影响，提出优化结构参数。结果表明：密封压差对稳态特性的影响要远大于偏心率。在不同的偏心率下，螺旋槽槽数对浮升力的影响不明显，随着槽数的增加，摩擦转矩升高，泄漏量降低并在槽数n=12左右趋于稳定；随着槽深的增大，浮升力呈下降趋势，摩擦转矩和泄漏量相应增大；随着密封宽度增大，浮升力呈上升趋势，但偏心率不同，上升幅度不同；泄漏量在密封宽度L=0.035 m处基本稳定。螺旋角的增大导致了浮升力的下降，摩擦转矩和泄漏量呈上升趋势。在密封压差的作用下，摩擦转矩随着4种结构参数的增大而上升。槽数增大导致浮升力下降，与槽深的影响刚好相反。随着密封宽度的增加浮升力先降低后升高，与螺旋角的影响刚好相反。槽数和密封宽度的增加导致泄漏量快速下降至稳定值。提出优化的结构参数如下：槽数n=12～18，密封宽度L=0.03～0.045 m，螺旋角a=40°～50°。

运行工况的瞬时变化严重影响密封性能。利用Matlab建立密封环端面间隙液膜三维模型，采用有限差分法离散基于JFO空化边界条件的雷诺方程，应用SOR迭代求解液膜压力分布，进一步耦合求解雷诺方程与瞬态动力学方程，分析工况连续变化及压力扰动对密封瞬态特性的影响。结果表明：相比于转速瞬时变化，压力瞬时变化过程中挤压效应对密封性能的影响更为显著，密封端面趋近速度越大，由液膜挤压产生的承载能力越高，端面流体被排出的速度越大；压力瞬时变化易引发静环轴向速度振荡，压差越大，振荡幅值越大；压力扰动情况下，空化率与泄漏量急剧突变后趋于稳定，压力突升相比于压力突降更易恢复稳定状态；摩擦扭矩在变工况过程中平稳变化，无较大幅度波动。

针对机械端面密封的反向螺旋槽结构，基于遵循质量守恒的JFO空化边界条件，采用SUPG有限元方法求解Reynolds方程，研究了反向螺旋槽的空化效应，基于此，提出了一种新型的正反向螺旋槽组合端面密封结构，分析了不同工况条件下的密封性能。结果表明：反向螺旋槽区域易发生液膜空化，周期性分布的空化区会显著影响端面流场，空化区的低压力可将内径侧流体抽吸到密封端面，实现上游泵送。新型正反向螺旋槽端面密封结构结合了反向螺旋槽产生的泄漏控制作用和正向螺旋槽产生的流体动压效应，同时具备良好的上游泵送能力和动压承载能力。

将混沌理论引入电化学噪声（EN）谱的数据解析，对有机涂层失效过程和应力腐蚀过程的EN数据进行分析，采用关联维数表征局部腐蚀过程，取得了一些有意义的结果。分析了环氧酚醛/镀锡薄钢板失效过程的EN特征，通过计算涂覆镀锡薄钢板腐蚀过程的电化学电位噪声（EPN）谱特征，发现EPN对应的关联维数值随着局部腐蚀程度的加剧有增加的趋势。采用混沌相空间重构理论分析了304不锈钢应力腐蚀过程的电流噪声谱，利用关联维数表征应力腐蚀过程。数据计算结果表明应力腐蚀初期其相空间轨迹呈圆球形，应力腐蚀后期则变为椭圆形。研究结果表明，当裂纹萌生和扩展时，关联维数值增大，表明电化学噪声信号的不确定性与复杂性增加。

在间歇式固定床反应器上，基于Fe₂O₃/Al₂O₃载氧体，研究了还原阶段反应温度和Fe₂O₃负载量对无烟煤化学链燃烧产物及S元素分布的影响。研究结果表明，含碳气体释放量随反应温度升高而增加，随Fe₂O₃负载量先增加后减少。产物中CO₂比例随反应温度升高先增加后减少，在850℃时达到最高（37.6%）。在实验条件下，未检测到SO₂生成。反应2 h时，载氧体中S元素的富集程度随温度和Fe₂O₃负载量升高而增加；5.5 h时，载氧体中S元素分布比例随温度升高而显著降低。利用SEM分析了载氧体表面微观形态结构。分析表明，Fe₂O₃负载量大于40%会导致载氧体轻微烧结。

燃煤电厂烟气中存在的微量SO₂对胺基CO₂固体吸附剂的碳酸化反应及循环特性有不利影响。利用固定床反应器，针对采用溶胶凝胶法制备的胺基CO₂固体吸附剂的碳酸化特性及其在含SO₂气氛下的失效规律进行了实验研究，并结合红外光谱、有机元素分析、BET等测试手段，研究其失效机理。结果表明，所制备的胺基CO₂固体吸附剂在反应温度50℃时具有较好的碳酸化反应特性和循环特性。当反应气氛中存在SO₂时，由于生成了不可再生的亚硫酸/硫酸盐类物质而导致胺基活性位损失，孔隙结构发生变化，影响了吸附剂的脱碳性能，但适当提高反应温度可提高吸附剂的碳酸化反应竞争性。

研究了活性炭表面性质对活性炭吸附及氧化氢醌的影响。考察了3种材质活性炭在不同初始pH下吸附和氧化氢醌的性能以及氢醌吸附率、表观转化率与活性炭材质及用量的关系。实验结果表明：活性炭可以吸附及氧化氢醌，木屑材质活性炭对氢醌的吸附及转化效果好于其他两种，在未调节初始pH，反应时间3 h，反应温度25℃，木屑质活性炭用量为0.5 g·L^-1时，对氢醌的吸附率可达95.5%；木屑质活性炭用量为0.1 g·L^-1，其对氢醌的表观转化率为32.1%。木屑质活性炭微孔面积更大，表面的酚羟基、羧基和羰基官能团更丰富，故其吸附及转化氢醌的效果更好。在此基础上，提出了活性炭吸附及氧化氢醌的机理，为活性炭作为吸附剂或催化剂载体处理废水中酚类有机污染物提供理论依据。

在定容燃烧弹中研究了常温（298 K），初始压力P_initial为0.1～0.5 MPa，加载U=-5、-10 kV直流电场对甲烷/空气预混火焰燃烧特性的影响。结果表明：不同初始压力下，加载电压，火焰主要在水平方向发生拉伸变形，加载电压幅值越高，火焰变形越明显，初始压力越高，火焰不稳定性增加，火焰面褶皱增加。加载电压后，火焰传播速率明显提高，电压幅值增大，其提高程度逐渐明显，初始压力增大，其提高程度更加明显，电场对火焰的促进效果更加明显，λ=1.4，U=-10 kV，P_initial=0.1～0.5 MPa时，平均火焰传播速率分别提高35.67%～52.71%。相对于未加载电压，加载电压后，各初始压力下质量燃烧率均增大，随电压幅值升高而升高，且初始压力越大，质量燃烧率变化越明显；火焰的初始燃烧期和主燃烧期均缩短，初始压力越高，缩短程度也越明显，二者相比，初始燃烧期缩短的程度更为明显。

温度对电动汽车锂离子电池有很重要的影响，电池温度过高时会降低电池的放电效率，加速电池寿命的衰减；冬季环境温度过低会降低电池的充电效率，缩短电动汽车的续航里程。为了使电池温度维持在合适的范围内，设计了动力电池复合相变材料热管理系统。将复合相变材料包裹在电池的外面，研究了相变材料对电池组温度场的影响。研究表明，相变潜热是最重要的物性参数，直接决定着电池组的最高温度。相变材料的热导率越大电池组的温度分布会越均匀。复合相变材料中石墨含量为25%时与纯石蜡相比可将电池组的最高温度降低2℃。在冬季，电池组有相变材料保温时，电池组的平均温度较无相变材料时高8℃。

实验研究了交变电磁场、超声波及二者协同作用对硬水溶液pH及电导率的影响，并对实验过程中溶液内析出的碳酸钙晶体表面形态及晶体组成进行了观测与研究。研究结果表明：交变电磁场与超声波都能影响Ca（HCO₃）₂溶液内的离子水解平衡；交变电磁场能提升正、负离子的碰撞概率，促进CaCO₃晶体成核并抑制其体积增长；超声波能够促使CaCO₃沉淀的生成，同时增大溶液内离子的迁移速率，破坏晶体内碳酸根排列的有序性，诱导CaCO₃晶体缺陷性生长；通过SEM对最终生成的晶体形态观测可知，交变电磁场与超声波协同作用能够增加CaCO₃小尺寸晶体的数量，并抑制晶体体积生长，且能增加霰石在沉淀中的比例。

首先自主设计搭建溶油性测试系统，测试获得新型PVE油与R32的两相分离温度曲线，分析其互溶性，接着将R32与POE，R32与PVE两种组合使用至某型号热泵分体式空调，对比研究了R32与新型PVE油配合使用对空调性能的影响。结果表明，在测试含油率范围内，R32与R410A专用POE油的互溶性不理想，分离温度高于R410A与POE组合，而PVE油与R32的互溶性有较大改善，最低分离温度可比R410A与POE低8.4℃；空调性能影响方面，R32配合PVE的使用可降低配合POE使用时排气温度约2.6℃，在制冷量和COP方面也具优势。

通过实验研究了主动调相脉管制冷机的性能，采用锁相器调节主动调相压缩机（APC）的电压幅值和相位角，实现对活塞运动的调节，旨在考察APC对冷指的调相能力。当调相压缩机和主压缩机驱动电压之间的相位角，即电压相位角（调相压缩机落后主压缩机）为210°和240°时，测试了两台压缩机活塞的位移相位角为90°～130°时制冷机的性能。结果表明，不同电压相位角时，制冷机在相同的位移相位角下，其性能仍会出现差异。对比发现，主动调相方式下制冷机的最佳性能优于惯性管调相方式，当制冷量为30 W，系统输入电功减小了8.1%。最后，从相位调节及冷指与压缩机匹配两方面，解释了脉管制冷机在不同的调相方式下性能出现差异的原因，表明了APC能够替代惯性管对脉管制冷机进行调相。

采用自主研发的Couette结蜡装置研究了聚丙烯酸十八酯（POA）降凝剂对合成蜡油体系结蜡特性的影响。通过对结蜡层表面样（远离结蜡筒）和底部样（靠近结蜡筒）的宏观观察、DSC放热、气相色谱及蜡晶微观结构的分析发现：POA的加入降低了蜡油体系的结蜡速率，加快了蜡油体系的老化速率，且在一定浓度范围内（50～200 μg·g^-1）导致了径向不均质蜡沉积结构的形成，从结蜡层表面到底部含蜡量逐渐升高，但在较高加剂浓度（400 μg·g^-1）时径向不均质蜡沉积结构消失；POA的加入使得结蜡层表面样和底部样的临界碳数（CCN）都由C₂₄升高到C₂₅，但结蜡层底部样与表面样相比低碳数正构烷烃（≤ C₂₅）有所减少，高碳数正构烷烃（≥ C₂₆）有所增加；随着油样中POA浓度的增大，结蜡层表面样与底部样的蜡晶形貌由针状蜡晶逐渐转变为片状蜡晶，且蜡晶尺寸逐渐变大，结构更为致密。

分析了流化冰制冰机在制冰溶液预冷工况与制冰工况下的理论循环，发现传统的基于制冰工况设计的单蒸发器（冰晶器）在制冰溶液预冷工况下，不能很好匹配压缩机性能，导致制冰溶液预冷工况效能低，为此提出了双蒸发器的优化方案。对单、双蒸发器机组在不同的制冰溶液流量下进行了性能试验，结果表明采用双蒸发器的制冰机在制冰溶液流量为2000 L·h^-1与2500 L·h^-1情况下，制冰溶液从9.5℃降温至0℃的速度较单蒸发器提高了34%与56%，制冷系数提高了9%与54%，同时改善了从常温到制取流化冰全过程的制冰效率。研究发现在制冰溶液流量较大的情况下，采用双蒸发器时制冰溶液预冷工况降温速度及制冷系数提高更多，优化效果更好。

以好氧颗粒污泥的吸附作用和磷酸盐对重金属的螯合作用为基础，采用富含磷酸盐的生物除磷颗粒污泥作为吸附剂来处理含铅废水，考察了不同吸附条件（pH、Pb²⁺的初始浓度、吸附反应时间）下，颗粒污泥对Pb²⁺的去除效果。结果表明，除磷颗粒污泥在pH为4，初始Pb²⁺浓度为150 mg·L^-1时，对铅的去除率最高（为99.9%）；在吸附反应20 min时即可达到吸附平衡。生物除磷颗粒污泥对Pb²⁺的吸附可以用Langmuir模型拟合（R²=0.993），最大吸附量为49.5 mg·g^-1。其中离子交换和磷酸盐与Pb²⁺的螯合作用对除磷颗粒污泥去除Pb²⁺起到重要作用；傅里叶变换红外光谱（FTIR）测定表明—COOH、—OH、磷酰基等多种官能团也参与了除磷颗粒污泥除Pb²⁺过程。

选取3个国内煤样，利用自制恒温热重装置研究了燃烧过程中砷的赋存特性及其挥发规律。通过测定不同停留时间下燃烧样品中砷的含量，拟合得到砷的挥发曲线和挥发速率曲线，并采用逐级化学提取的方法对原煤和不同停留时间下的燃烧样品进行形态分析。实验结果表明：温度是影响砷挥发的重要因素，700～1000℃是砷挥发的主要温度区间。煤粉燃烧过程中，砷的挥发速率与煤粉的失重速率具有同步性；伴随着煤中水分和挥发分的快速析出，砷也具有较高的挥发速率；随着燃烧过程的深入进行，砷的挥发速率变得缓慢。煤粉燃烧结束，3种煤（五里庄、红岩和梅花井）砷的挥发比例分别为49.5%、80.7%、65.0%，且在燃烧过程中煤中残渣态、硫化物结合态和可交换态砷相互作用迁移。

系统地对铬铁矿无钙焙烧渣进行了表征，并研究了SO₂还原解毒铬渣，提出了机械活化与SO₂还原相结合的解毒工艺。结果表明，该铬渣主要物相组成是（Fe，Mg）（Cr，Fe）₂O₄和MgAlFeO₄，铬渣中Cr₂O₃含量为12.23%，铬渣粒径越小，含有的总Cr（Ⅵ）、水溶性Cr（Ⅵ）、难溶性Cr（Ⅵ）量越小。SO₂还原解毒铬渣工艺过程中搅拌能有效强化外扩散过程，液固比增大有利于铬渣中Cr（Ⅵ）的浸出，铬渣中Cr（Ⅵ）的浸出随温度升高先增加后急剧降低，反应体系中压力变化对铬渣还原解毒效果影响不大。优化的SO₂还原解毒铬渣条件为：压力0.1 MPa、温度60℃、搅拌速度500 r·min^-1、反应时间60 min，此时铬渣中Cr（Ⅵ）的去除率达90%；机械活化90 min的铬渣进行SO₂还原解毒60 min后，渣中的Cr（Ⅵ）去除率达到98.1%，含量降至25 mg·kg^-1以下，达到国家排放标准。

采用介质阻挡放电等离子体反应器降解盐酸四环素（TC），研究了输入功率、放电间距、气体流量、初始浓度等参数对盐酸四环素降解效果的影响，结果表明当输入功率为1.3 W，放电间距为2.5 mm，气体流量为150 ml·min^-1，初始浓度为100 mg·L^-1时降解效果最好，放电处理30 min盐酸四环素的降解率达到92%。动力学研究表明盐酸四环素的降解过程符合拟二级动力学方程。检测了降解过程中生成的中间产物，提出了盐酸四环素的降解路径与机理。

在完全混合流反应器中接种亚硝化颗粒污泥，通过分阶段使用连续流和序批式运行方式，成功启动了全自养生物脱氮（CANON）工艺，并对反应器性能、污泥形态与活性、微生物菌群结构的变化规律进行了深入分析。结果表明，基于初始连续流运行获得的良好基质比，序批式阶段的高氨氮负荷和高溶解氧条件可有效促进污泥浓度与活性的增长，使得反应器在最终连续流状态下的总氮去除负荷达到了1.75 kg·（m³·d）^-1。运行期间，颗粒污泥的密实度和沉降性能均得到改善。由Miseq高通量测序的结果可知，CANON颗粒污泥具有相对较高的微生物多样性。对应于总氮比去除速率0.24 g·（g VSS·d）^-1，Nitrosomonas（好氧氨氧化菌）与Candidatus Kuenenia（厌氧氨氧化菌）丰度比值约为3：1。少量贫营养型亚硝酸盐氧化菌对CANON工艺没有显著影响。

运用煤燃烧及NO_x生成的详细化学反应机理，通过搭建一维化学反应器网络（1D-CRN），对一个新型双流化床（DCFB）内燃料型N转化为NO_x的基元化学反应进行了敏感性分析并讨论了反应温度、过量空气系数以及一、二次风配比对燃料型NO_x生成的影响。研究发现，在相同条件下，循环流化床炉膛出口的NO_x排放值为224.48 mg·m^-3，而双流化床炉膛出口的NO_x排放值为97.29 mg·m^-3，双流化床对于燃料型NO_x的减排幅度达到了56.66%。此外，促进NO_x生成的基元反应主要有R398（NH₂+O?HNO+H）、R1-N-1（N-Vol?NH₃+HCN）、R569（NCO+O₂?NO+CO₂）、R17（H+O₂?O+OH）等反应，而抑制NO_x生成的反应包括R411（NH₂+NO?N₂+H₂O）、R412（NH₂+NO?NNH+OH）、R570（NCO+NO?N₂O+CO）、R571（NCO+NO?N₂+CO₂）以及R5（Char+NO?Char+N₂+O₂）和R6（Soot+NO?n Soot+N₂+CO）等反应。这说明反应区域氧气浓度是影响NO_x生成的关键，低氧浓度可抑制燃料N向NO_x转化。另外，NO_x生成值随着反应温度的升高而降低，但随着过量空气系数和一次风所占比例的增大而增加。

脱硫浆液的雾化夹带是导致石灰石-石膏法脱硫过程中细颗粒物排放特征发生显著变化的主要原因。利用相位多普勒粒度分析仪（PDA）、电称低压冲击器（ELPI⁺）在线测试分析了脱硫浆液雾化、夹带特性及其与细颗粒物排放的关系。结果表明，石灰石-石膏法烟气脱硫过程中浆液雾化夹带可导致脱硫净烟气中含大量细小雾滴及亚微米级细颗粒，脱硫净烟气中雾滴粒径与喷嘴的雾化效果有关，主要集中在20 μm以下，雾滴含固量为脱硫浆液的20%～40%。脱硫操作参数如空塔气速、液气比和浆液浓度对脱硫净烟气中的雾滴夹带量存在显著影响，适当降低空塔气速、液气比及浆液浓度，优化喷淋工艺如增加喷淋层、合理布置脱硫喷嘴，能够有效抑制浆液夹带作用，进而降低脱硫净烟气中细颗粒物的排放浓度。

由金属醇盐（M（OR）₄）水解制备溶胶的方法已广泛应用于溶胶-凝胶法制备纳米孔无机膜。通过控制异丙醇钛[Ti（i-OC₃H₇）₄]和正丙醇锆[Zr（n-OC₃H₇）₄]的混合物在异丙醇（i-C₃H₇OH）中水解制备聚合型TiO₂-ZrO₂溶胶，利用小角X射线散射方法（SAXS）研究了初始反应混合物Ti（i-OC₃H₇）₄：Zr（n-OC₃H₇）₄：H₂O：i-C₃H₇OH=0.9：0.1：m：30（摩尔比，m=1.8，2.0，2.2）形成TiO₂-ZrO₂溶胶的过程，探讨了水与醇盐摩尔比H₂O/M（OR）₄（M=Ti+Zr）、反应温度和正丙醇锆对TiO₂-ZrO₂溶胶形成的影响。研究结果表明，H₂O/M（OR）₄=1.8时，只有少量胶粒形成；H₂O/M（OR）₄=2.0～2.2时，TiO₂-ZrO₂溶胶中胶粒具有质量分形结构，分形维数1.2 ≤ D_m < 1.4；随着H₂O/M（OR）₄增加，胶粒的形成时间缩短，胶粒大小和分形维数均增大，溶胶的稳定性显著下降。升高反应温度有利于胶粒形成。[Ti（i-OC₃H₇）₄+Zr（n-OC₃H₇）₄]混合物比Ti（i-OC₃H₇）₄水解快，H₂O/M（OR）₄相同时，TiO₂-ZrO₂溶胶比TiO₂溶胶稳定性差。

以V₂O₅、C₁₂H₂₂O₁₁和AgNO₃为原料，采用水热法制备Ag掺杂VO₂（B）正极材料，通过XRD、FESEM、XPS、EDS、循环伏安（CV）、交流阻抗（EIS）等表征手段，研究掺Ag对VO₂（B）的结构、形貌及电化学性能的变化规律。结果表明，当掺杂量为0.43%（atom）时，样品（Ag₁）首次放电比容量为340.5 mA·h·g^-1，较未掺杂样品（Ag₀）提高了80.5%。当掺杂量为1.28%（atom）时，样品（Ag₃）表现出最好的循环稳定性，首次放电容量为213.6 mA·h·g^-1，100次循环后，容量保持率为58.3%。

低温石蜡/水相变乳液作为一种潜热蓄冷流体，具有储能密度高、可泵送的特点，可取代水作为传热介质应用于集中供冷系统中，降低二次循环水泵的运行能耗。基于集中供冷系统的应用要求，选择不同的组分制备相变乳液，包括石蜡、表面活性剂以及晶核剂，并研究其组分含量对乳液分散相粒径分布、热力学性能与流变性能的影响，最终确定相变乳液的制备方法与性能参数。采用所述方法制备的相变乳液具有良好的稳定性，其储能容量为水的2～6倍，且过冷度不高于2 K。

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯，以Bi（NO₃）₃·5H₂O、KCl、Na₂WO₄为原料，采用微波蚀刻法在其基础上负载BiOCl/Bi₂WO₆。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、比表面积测定仪（BET）、紫外-可见漫反射（UV-Vis）及透射电镜（TEM）等对所制备的催化剂进行表征。以RhB作为目标降解物，考察其光催化性能。结果表明，当RGO：RGO-BiOCl（质量比）为2%、Bi₂WO₆：RGO-BiOCl/Bi₂WO₆（摩尔比）为50%，降解率可达94.6%，远高于纯BiOCl。

采用HCl水溶液和NaOH乙醇溶液，通过两步法对海藻酸钙纤维针刺非织造布进行水凝胶化改性，研究改性工艺对样品结构与性能的影响，并探究改性机理。结果表明，HCl水溶液的最佳浓度为0.05%～0.1%（质量），NaOH乙醇溶液的最佳浓度为0.008%～0.016%（质量），此时改性样品的遇水凝胶性能最佳，吸水量提高了1.45倍，但厚度、断裂强力等物理性能变化不大。HCl处理破坏了纤维的“egg-box”结构和结晶结构，降低了其结晶度和Ca²⁺含量，但在纤维分子间形成了酯键。NaOH处理使新形成的酯键水解，削弱纤维分子间的作用力，使得大量水分子扩散进入到纤维大分子之间，并通过氢键作用形成三维网络结构，从而转变成凝胶体。

以1-甲基-2-吡咯烷酮/丙酮为混合溶剂，无纺布为支撑层，采用静电纺丝技术与溶胶-凝胶方法，制备了醋酸纤维素/二氧化硅复合纳米纤维膜，并将其浸渍于全氟烷基硅烷/正己烷分散液中进行疏水化改性。利用场发射扫描电子显微镜、红外光谱仪、孔径分析仪、接触角测量仪器等表征了改性前后复合膜表面形貌、官能团变化、孔径分布及润湿性等膜性能参数并将其应用于连续性直接接触式膜蒸馏盐浓缩过程。结果表明，静电纺丝复合膜呈三维空间网状结构，且利用正硅酸乙酯生成的纳米二氧化硅颗粒内陷于醋酸纤维素纤维内部形成微米-纳米梯级分布。经全氟烷基硅烷修饰后，红外特征峰明显，复合膜水接触角最高可达156°，且对质量分数为5%的十二烷基硫酸钠液滴也同时展示出优良的抗润湿性能（接触角125°）。以60℃、35 g·L^-1的NaCl溶液为进料液进行持续性直接接触式膜蒸馏脱盐实验，当渗透温度为20℃时，各复合膜盐截留率均能达到99.99%以上，其中，CA/SiNPs-FAS膜通量可稳定在11.2 kg·（m²·h）^-1。

以自制5，7-二羟基-4-甲基香豆素（DHMC）为水性聚氨酯荧光增白改性剂，制备了一系列荧光水性聚氨酯（FWPU）乳液，采用FTIR、¹H NMR、DLS和荧光光谱等对荧光水性聚氨酯进行了结构表征和性能测试。将制备得到的荧光水性聚氨酯应用于纸张表面施胶，研究探讨了荧光水性聚氨酯乳液对纸张表面施胶性能的影响。FTIR、¹H NMR分析表明，DHMC已被引入到FWPU分子链中；当w（DHMC）=0.6%时，FWPU乳液粒径为86.17 nm，荧光强度最强为40220.44 a.u.（1 a.u.=27.2114 eV）。FWPU乳液具有良好的纸张表面施胶性能，纸张施胶度51.92 s，白度77.93%。

将环氧树脂E-51分散在水中形成稳定的乳液，使用三乙烯四胺固化剂，在环氧树脂液滴表面形成交联结构作为环氧树脂微胶囊囊壁，这种微胶囊为环氧树脂复合材料的科学研究和工程应用提供了无界面差异囊壁的研究模型。采用扫描电子显微镜（SEM）和光学显微镜（OM）分析了乳化剂种类及用量、反应温度和搅拌速率等工艺条件对这种微胶囊的形成过程、表面形貌、粒径大小及分布和壁厚的影响。采用红外光谱（FTIR）研究了环氧树脂微胶囊的化学结构。当合成条件为乳化剂Tween 80浓度为1%，固化剂三乙烯四胺浓度为2.5%，反应温度90℃，搅拌速度600～1000 r·min^-1，合成的环氧树脂微胶囊形状规整，表面光滑致密，平均粒径为103 μm，囊芯含量为44.65%，壁厚为5 μm。研究三乙烯四胺固化剂中伯胺和仲胺的反应速率常数和活化能等反应动力学参数，定量分析环氧树脂-三乙烯四胺的化学反应中伯胺和仲胺的反应活性差异。

借助C80微量量热仪研究了多孔粒状铵油炸药、3种常用的重铵油炸药（乳化炸药/多孔粒状铵油炸药质量百分比分别为25/75、50/50、75/25）、乳化炸药的热分解特性，以升温速率0.2 K·min^-1时的C80热流速曲线数据为基础，求解了5种炸药试样热分解反应的反应热（ΔH）、表观活化能（E_a）、指前因子（lnA）等热力学和动力学参数。结果表明：乳化炸药的存在抑制了多孔粒状铵油炸药的热分解反应，使其开始发生热分解反应的温度被明显提高。重铵油炸药的表观活化能和放热反应开始温度均高于多孔粒状铵油炸药和乳化炸药，由此得出重铵油炸药的热稳定性高于多孔粒状铵油炸药和乳化炸药的热稳定性。