纳米二氧化硅作为补强剂分散在硅橡胶基体中，与硅橡胶基体相互连接，可以显著提高拉伸强度、模量、耐磨性等性能。但纳米二氧化硅表面富含羟基，易于团聚，直接应用效果差，需要在其表面接枝有机基团，提高其在硅橡胶中的分散性、相容性和功能性。针对改性二氧化硅颗粒与硅橡胶间的相互作用，综述了含可分散基团和可交联基团修饰剂对纳米二氧化硅颗粒表面有机修饰的研究进展，阐述了硅橡胶的分子结构特性，分析了修饰剂对颗粒表面的修饰效果以及颗粒表面与硅橡胶间的作用机制，总结了纳米二氧化硅补强硅橡胶机理研究进展，对合理选择修饰剂和设计修饰工艺，科学调控分散和交联提出了展望。

有机朗肯循环（organic Rankine cycle，ORC）作为一种先进的热能转换技术，因其在回收低品位热能、地热能、太阳能等领域的广泛应用而备受关注。近年来，随着自动化与人工智能技术的发展，ORC系统逐渐实现了全流程自动化和智能化的系统转型，但针对ORC系统工艺过程预警诊断的研究严重不足。在这一背景下，首先介绍了工艺时序数据的表示方法和特性；其次，探讨了基于解析模型、知识驱动与数据驱动的建模技术在预警诊断中的应用；最后，分析了当前技术应用于ORC系统工艺过程在数据、模型、系统和应用四个层面所面临的挑战，并提出了未来研究方向。旨在促进ORC系统在工业领域的技术进步和工业应用，为实现更安全、高效和智能的能源转换系统提供理论基础和技术支持。

固体氧化物燃料电池（SOFC）以其高效、低排放特性成为可持续能源的关键，但电极反应机理的复杂性制约着其性能提升。图形电极作为一种新兴的电极结构，因其可精确调控电极的几何形状，显著提升了三相边界（TPB）的长度和反应表面积，极大促进了SOFC电化学反应速率，并为反应机理的深入研究提供了理想平台。综述了图形电极在SOFC反应机理研究中的应用及其制备技术。图形电极通过微纳加工实现了电极-电解质界面的精确结构控制，显著增加了TPB的长度和反应活性面积，从而提升了电池的电化学性能和长期稳定性。详细探讨了图形电极在SOFC反应机理研究中的独特优势，包括其在电化学反应动力学、物质传输机制以及电荷传输耦合研究中的应用。通过对TPB反应、气体扩散、电流分布等关键过程的精确控制，图形电极能够简化复杂的多孔电极结构，提供了深入分析电极反应过程的理想平台。最后展望了其未来发展方向及面临的挑战，特别是在规模化应用和新型材料探索方面的潜力。

MgH₂作为一种具有高储氢容量［（7.6%（质量分数），110 kg·m^-3］和低成本优势的固态储氢材料，其高热力学稳定性（脱氢焓值-74.7 kJ·mol^-1）及缓慢的吸放氢动力学性能，严重制约了实际应用。研究表明，原位合成法通过自下而上的组装策略，成功实现了Mg/MgH₂体系纳米化，有效调控其粒径从而改善储氢性能。本文综述了化学还原、热氢化、气相沉积等原位合成镁基储氢材料的原理，重点阐述了模板限制材料对Mg/MgH₂体系粒径调节、吸放氢热/动力学性能与催化机理的影响，同时针对当前原位合成技术中存在的制备成本高、容量衰减大及空气稳定性差等挑战进行了探讨，展望了在纳米限域材料作用下原位制备高性能高储量镁基储氢材料的可行方向。

热能在终端用能形式中占比高达50%以上，热能脱碳对实现我国“双碳”战略目标和节能减排至关重要，高效利用风能、太阳能等可再生能源驱动的电气化供热是实现热能脱碳的重要途径。目前，亟需探究先进的储能技术，以解决可再生能源供能与终端用能的时空不匹配矛盾。相变储热技术具有高储热密度和恒温输出特性，将电-热直接转化与相变储热结合可显著提高系统的能量转换效率和功率密度。本文聚焦相变储热材料的电-热转换特性与机制，分析了电-热转换与储热性能的关键影响参数。考虑到相变材料（PCM）本征导电性和导热性较差，需要引入高导电、高导热的添加物以制备电、热性能更优的复合相变材料。探讨了添加物不同的分布形式（离散、连续、定向连续）和尺寸效应对相变储热材料的电-热转换性能、有效热导率及电导率的强化影响机制，总结了电-热转换相变储热材料的应用场景，探讨了未来的重点研究方向和面临的挑战。

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。

石油复杂分子体系的热力学及分离过程建模是实现炼化过程分子管理的关键步骤之一。基于平台化的建模思路，设计了热力学及分离单元模块的开发架构，建立了热力学基础函数库和分离单元模型库，实现了炼化过程复杂分子体系的热力学性质计算及典型分离过程建模。为了验证模型计算的正确性，首先基于实验数据和商用流程模拟软件计算结果进行测试和对比，确认了热力学基础函数、平衡计算和闪蒸/蒸馏塔分离单元计算结果的准确性。最后，通过对分子层次柴油分离过程的机理计算，证明了所开发的平台可实现复杂分子体系的模拟，所开发的模块为石油复杂分子体系的分离过程模拟与优化提供了有效的计算工具。

离子液体1-乙基-3-甲基氢氧化咪唑（［Emim］OH）是一种极具潜力的纤维素溶剂，但是因其结构不稳定限制了进一步的应用。为了提高 ［Emim］OH的稳定性，通过密度泛函理论（DFT）计算以及实验选择合适的极性非质子溶剂二甲基亚砜（DMSO），构建1-乙基-3-甲基醋酸咪唑（［Emim］Ac）-［Emim］OH-DMSO三元体系稳定氢氧盐离子液体且提高其对纤维素的溶解能力。研究结果表明，离子液体与DMSO摩尔比为1.25∶0.75且［Emim］Ac与 ［Emim］OH摩尔比为2∶1时，竹浆在三元溶剂体系中的溶解度达9.9%，比在纯 ［Emim］Ac中的溶解度提高了23.8%。经三元溶剂体系溶解再生后，纤维素聚合度从523下降至466，纤维素的晶型由Ⅰ型变为Ⅱ型。DMSO的加入不仅降低了混合离子液体体系黏度，黏度从21.2 Pa∙s下降至19.7 Pa∙s，还加快了纤维素的溶解。

海水激活电池输出特性是衡量其实用化的关键指标，而电液流量及电流密度作为其运行过程中的重要参数，对电池输出特性的影响尤为显著。通过构建海水激活电池多物理场耦合模型，系统研究了不同电液流量、电流密度对海水激活电池输出特性（电化学特性、传质特性）的影响。结果表明：适当提高电液流量可以有效降低浓差极化，显著提升电池的输出电压和放电能量。电流密度的增加虽能显著提升功率密度，但同时也会加剧浓差极化与欧姆极化效应，降低电池的能量密度。通过熵权法综合评价发现，电液流量250 ml/min与电流密度600 mA/cm²组合下的综合评价值高达0.808，表明电液流量与电流密度的协同优化可有效提高电池的输出特性，为其实际应用提供可靠的理论依据。

在液固流化床中，由于液相黏附力的作用，液体附着在颗粒表面会形成一层薄膜，引起颗粒弹性恢复系数的变化，从而影响颗粒的碰撞行为。与此同时，颗粒的脉动特性也表现出各向异性。故基于双流体模型和各向异性颗粒动理学理论，考虑颗粒恢复系数的动态变化，建立了液膜作用下颗粒动态恢复系数二阶矩模型，以研究液固流化床中包裹液膜颗粒的各向异性流动行为。模拟结果表明，液膜的存在增强了颗粒碰撞时的能量耗散，并减小了颗粒速度脉动的各向异性。随着液体黏度与颗粒密度的增加，液膜厚度增大，颗粒速度脉动与各向异性减弱。另外，动态恢复系数二阶矩模型所预测的颗粒速度和孔隙率分布与Limtrakul的实验值吻合更好，可以更准确地捕捉流场的不均匀性和各向异性特征。

为提高泡沫多孔介质的流动-传热综合性能，基于Laguerre-Voronoi镶嵌（LVT）算法，建立了具有人工可控孔隙结构的LV开孔泡沫模型。采用经实验验证的孔隙尺度方法，对比分析了边界无封闭骨架（O-LV）和边界有封闭骨架（E-LV）两类LV泡沫的流动、传热及综合性能，并提炼了压降和传热的关联式。结果表明，当径、轴向元胞数大于等于5层时，数值结果满足元胞独立性要求；相比传统陶瓷及L-K泡沫，LV泡沫具有更好的综合性能；在表观流速为0.1~5.0 m/s时，增设封闭骨架能够有效改善壁面效应，且综合性能最大可提升6.0%~9.3%；两类LV泡沫关联式均具有良好的预测精度（R²≥0.98，MAPE≤27%），其孔隙率和Reynolds数的适用范围分别为0.529<ϕ<0.967，14<Re_h<3835和0.614<ϕ<0.970，15<Re_h<4487。在此基础上推导出了LV泡沫综合性能表达式，由孔隙率和Reynolds数即可预测其综合性能，为高效吸热器及反应器的进一步设计提供了参考。

为了实现沉浸式气化器（SCV）烟气分布器高效设计，利用实验与数值模拟相结合的方法，研究了烟气分布器布气性能与多目标参数优化，揭示了烟气分布器场特性、偏流/空流机理及多目标响应面规律。结果表明，由于分流作用，分支管存在明显偏流现象，迎风侧烟气速度较大，盲端附近存在局部“低温区”；受变质量流动影响，分支管内烟气轴向速度逐渐降低，轴向压力逐渐增大；上游分支管排气速度不均匀度较低，故布气性能较优；为了保证烟气分布器正常布气，气孔压力应大于临界布气压力；当烟气入口速度为0.05 m/s时，部分分支管出现了空流现象，提出了临界入口速度与分支管临界长径比的预测公式；基于响应面分析方法，发现自变量因素对气孔排气速度不均匀度影响程度由小到大依次为气孔数目、气孔直径及分支管长度。研究结果可为SCV烟气分布器优化设计提供参考。

磁铁矿作为化学链制氢系统的氧载体，具有低成本和环境友好的显著优势。然而，其在CO还原过程中的反应速率受控机制仍不完全明晰。采用热重分析方法探讨了650~900℃条件下20%CO等温还原磁铁矿的反应特征和多步反应动力学。XRD半定量分析结果表明，Fe₃O₄→FeO和FeO→Fe两步反应的耦合关系是温度依赖的。在650~750℃温度区间，两步反应高度重叠；在800~900℃温度区间，两步反应串联发生。在此基础上采用基于JMA模型的方法进行动力学分析，第一步反应受化学反应模型或三维成核模型（Avrami-Erofe’ev模型）控制，第二步反应则受扩散模型控制。

固体氧化物燃料电池外重整器工作过程中，催化剂表面会产生积炭，导致其内部孔道结构破坏并降低催化剂活性，最终会完全堵塞催化剂孔道，造成重整器失效。采用有限元模拟软件，建立三维瞬态多物理场耦合积炭模型，模拟流体流动、质量传递、传热和化学反应过程，分析甲烷浓度、原料气流速、催化床层孔隙率以及原料气中氢气含量对重整器内积炭行为的影响。研究结果表明，催化床层孔隙率改变对催化床积炭影响较小，最佳孔隙率为0.30~0.50；原料气流速增加会改变催化床的积炭位置，最佳气体流速为0.06 m/s；增大甲烷浓度和原料气中氢气含量都会加重催化床的积炭。可通过合理调控甲烷原料气流速、甲烷浓度、氢气含量及催化床层孔隙率等工艺参数，快速消耗甲烷热解产生的碳原子，有效降低重整器内部积炭。

为克服工业上氨与二卤丙烷反应合成1，2-丙二胺工艺的缺点，制备一系列负载型Co基催化剂，对其催化1，2-丙二醇氨化合成1，2-丙二胺反应性能进行研究。采用H₂-TPR、TEM、ICP-MS等方法对催化剂进行了表征，重点考察了载体、第二金属组分、金属负载量等的影响。结果表明，以兼具酸-碱活性位点的羟基磷灰石（HAP）为载体制备的15Co-1.05Pt/HAP催化效果最佳，1，2-丙二醇转化率为68.5%，1，2-丙二胺选择性为27.0%，伯胺总选择性达到95.2%。催化剂中Pt与Co之间存在明显相互作用，Co-Pt纳米颗粒以合金的形式存在；Pt的引入不仅可以促进氧化钴的还原，而且使金属平均粒径更小，从而有效提高了钴基催化剂的性能。利用气相色谱-质谱联用技术对1，2-丙二醇氨化反应体系进行了定性分析，结合设计实验确定了Co-Pt/HAP催化1，2-丙二醇氨化的主要反应路径。

氯化法作为合成钛白粉（TiO₂）的主要工艺之一，具有产量大、自动化程度高和质量好的优势。以工业级氯化法钛白合成氧化反应器结构尺度及运行参数为基础，对氧化反应器内TiO₂颗粒的氧化、核化和碰撞等动力学事件以及TiO₂颗粒碰撞后的烧结过程进行了研究。结果表明，TiCl₄气相氧化是氧化反应器内的主要反应过程，氧化后生成的TiO₂分子瞬间（核化特征时间约为4.44×10^-13 s）成为凝结核；布朗运动是粒径≤600 nm TiO₂颗粒碰撞的主要机制，湍流作用是粒径>600 nm TiO₂颗粒碰撞的主要机制；碰撞后形成团聚体中初始粒径为50~100 nm。研究结果可为工业级真实反应器内颗粒群平衡模型的建立提供理论支撑。

二次锂资源制备高纯碳酸锂对于资源高效利用和绿色循环具有重要意义，上述过程一般采用CO₂鼓泡法进行碳化，但该过程传质效率低、反应速率慢，限制了其工业应用效率。为此，本研究采用CO₂微气泡碳化方法以提高传质速率，重点考察了反应时间、CO₂气体流量和液固比等因素对碳酸锂转化率和CO₂利用率的影响，并构建了溶解反应动力学模型。结果表明，微气泡碳化与鼓泡工艺相比，可使碳酸锂转化率提高约20%、碳化时间降低约56%；反应时间100 min、CO₂流量120 ml/min和液固比（ml/g） 30∶1条件下，碳酸锂转化率达到99.91%、CO₂利用率为94.10%；缩核模型动力学计算结果表明溶出速率符合膜扩散控制模型，该过程反应活化能为-2.456 kJ/mol。研究可为粗碳酸锂深度碳化溶解过程提供基础数据和工艺支撑。

熔盐堆核燃料燃烧和乏燃料后处理过程会释放大量Kr-85放射性气体。Kr-85的有效回收和安全存储可降低核设施和后处理厂放射性气态流出物的排放剂量，对核燃料循环的安全保障具有重要意义。基于固体多孔吸附剂的吸附存储技术相较于当前采用的不锈钢压力罐储存技术具有存储压力低和存放体积小等优势。开发具有高Kr气吸附容量的多孔吸附剂对降低Kr-85储罐压力、缩小放射性储罐体积十分重要。由于Kr-85的β衰变会释放高能量电子，能与金属元素作用发生轫致辐射产生二次射线，因此金属有机框架吸附剂不适合Kr-85的长期存储。本文合成了三种不含金属元素且具有超高比表面积的碳基多孔吸附剂（多孔芳香框架PAF-1，比表面积为5310 m²/g；超交联聚合物HCP-2，比表面积为2887 m²/g；超级活性炭XJTU-C，比表面积为2505 m²/g）作为Kr气存储材料，并对其不同温度和压力下的Kr气储存性能进行了详细研究。采用高压吸附仪分析了三种吸附剂孔性质（如比表面积、孔径大小、微孔比例）与Kr气存储容量和吸附速度的关系。在2 MPa和0℃条件下，PAF-1具有最高的比表面积和集中于1.4 nm的微孔，对Kr气的最大绝对吸附量达到1270 mg/g；XJTU-C吸附剂对Kr气的最大绝对吸附量为1179 mg/g，且具有最高的氪气吸附焓及吸附速度，但其吸附量对温度变化较为敏感；HCP-2材料对Kr气的绝对吸附量为733 mg/g，但是其微孔占比较小的孔结构对Kr分子的亲和力比XJTU-C低，导致高压Kr吸附容量不高。本研究分析了影响Kr气存储性能的关键因素，为后续设计、合成具有良好Kr气存储性能的吸附剂提供了实验依据。

电控离子交换技术（electrochemically switched ion exchange，ESIX）是将电活性离子交换材料（EXIMs）沉积或涂覆在导电基底上，通过电化学控制导电基底上活性材料氧化还原状态实现目标离子置入与释放，从而实现离子的分离。该技术具有痕量提取、无二次污染、速率可控、高选择性等优点。通过共沉淀法制备NiFeMn LDH，并将其与碳纳米管（CNTs）、聚偏二氟乙烯（PVDF）混合涂覆到石墨板上，制得NiFeMn LDH/CNTs/PVDF膜电极。NiFeMn LDH层板上具有丰富的羟基官能团，可与W（Ⅵ）发生羟基配位；层间的阴离子与W（Ⅵ）进行离子交换，可为W（Ⅵ）提供丰富的活性位点。在ESIX系统中，膜电极对W（Ⅵ）的吸附容量可达122.10 mg·g^-1，且W（Ⅵ）与Mo（Ⅵ）、Cl^-、NO{}_{\mathrm{3}}^{-}分离因子（α{}_{\mathrm{M}\mathrm{o}(\mathrm{Ⅵ})}^{\mathrm{W}(\mathrm{Ⅵ})}、α{}_{\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}}^{\mathrm{W}(\mathrm{Ⅵ})}、α{}_{\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{-}}^{\mathrm{W}(\mathrm{Ⅵ})}）分别为1.25、19.60、35.80，实现了W（Ⅵ）选择性分离。此外，该膜电极具有优异的循环稳定性，为钨的高效分离提供了新的方向。

同井注采技术是实现高含水油田经济开采的有效途径，但含气条件对井下油水分离的不利影响成为限制同井注采技术规模化应用的主要问题之一。以双泵抽吸式油水分离管柱为研究对象，采用数值模拟、PIV流场测试及高速摄像实验研究方法，开展不同含气量下油水分离管柱的流场特性及分离性能研究。结果表明，含气量的增加会导致旋流器溢流管内轴向速度降低，旋流腔内切向速度最大值由2.98 m/s降低为2.88 m/s；此外，气相会扩大旋流器内低压区范围，致使旋流器内压力水平下降；并且，气相会加剧流场湍流现象，采出段内湍流动能最大值由0.21 J/kg增加到0.32 J/kg；随着含气量的增大，油相分离效率降幅加快，在研究范围内最大下降了14.43%。数值模拟结果与实验结果呈现较好的一致性。

实际化工工业过程数据往往存在多重共线性、高度非线性等多重特性，这会严重影响传统软测量模型对关键质量变量的预测精度。针对这一局限性，提出了一种分布式非线性映射和并行输入的双向长短记忆（distributed nonlinear mapping and parallel input bidirectional long short-term memory，DNMPI-BiLSTM）软测量模型。在所提策略中，首先为了阐述过程变量与质量变量之间的关联性，采用互信息以及最大相关最小冗余方法对输入数据集进行分类。随后，为了充分挖掘工业过程内部所包含的高度复杂的非线性关系，利用深度极限学习机的隐藏层对子过程变量空间进行非线性映射到高维空间。最后，将三类数据的非线性映射结果并行，建立了基于分布式非线性映射和并行输入的DNMPI-BiLSTM软测量模型，以提升模型对复杂工业过程质量变量的预测能力。通过三个工业案例验证所提方法的有效性，仿真结果表明，所提出的基于分布式非线性映射和并行输入的BiLSTM软测量建模方法的预测精度优于其他先进模型。

使用RWCE算法优化换热网络时，算法的随机性可能导致连续节点上存在换热单元，从而影响后续新单元的生成。为了解决这一问题，提出一种预留节点策略改良该算法。为了促进分流节点上换热单元的竞争，将节点非结构模型改良成分流连续节点非结构模型。分流上存在多个节点，也会有效避免出现连续节点上存在换热单元的状况发生，有效促进节点之间的相互竞争。最终使用H4C5和H10C5两个算例验证该策略的有效性，得到的年综合费用分别是2890453 USD/a和5091842 USD/a，由此证明了将该策略改良RWCE算法在换热网络优化上的有效性。

以某轿车精密仪表板双色注射成型为研究对象，通过优化双色注射成型工艺参数，降低产品翘曲变形，从而提高产品质量。鉴于双色注射工艺参数与产品翘曲变形之间呈现高维度、非线性、波动性等特征且多工序耦合严重，极易导致传统优化方法陷入局部最优，造成优化困难等问题，提出了一种基于时序演变的粒子群优化算法(TEPSO)，利用正交膨胀空间均衡散布的优点提高粒子群的搜索能力和效率，并采用Q-Learning思想，通过粒子与环境的不断交互探索，开发基于时序演变的学习策略以确定粒子正交空间的膨胀因子。在某轿车仪表板优化设计中，与初始试验方案相比，采用TEPSO算法优化后仪表板Z向翘曲从4.698 mm降低到2.194 mm，优化效果达到53.3%，证实了TEPSO算法的有效性和实用性。

CFB机组NO _x 排放浓度实时监测方法的不足主要表现在：基于机理模型的NO _x 排放浓度预测方法在某些不同于其建模条件的工况下，预测误差较大；基于机器学习模型的方法预测精度高，但缺乏物理意义，可解释性差。为此，提出一种CFB机组NO _x 排放浓度预测融合模型，首先构建一维循环流化床整体半经验模型模拟炉内燃烧给出NO _x 排放浓度初始预测值，其次基于长短期记忆人工神经网络构建误差校正模型，对初始预测值进行动态修正。以两台CFB机组为研究对象，结果表明，提出的模型优于单一的一维半经验模型以及长短期记忆网络、BP神经网络等模型。机理与机器学习方法的结合使得融合模型既具备高的预测精度，又具有良好的可解释性。

碳捕集、利用与封存（CCUS）技术对于实现国家双碳目标和减缓气候变化具有至关重要的作用。捕集得到的含H₂O的CO₂会对管输体系造成严重的腐蚀危害。本研究从输送体系可能的耐腐蚀薄弱环节焊接接头入手，研究X65管线钢焊接接头在富H₂O相以及富CO₂环境中，各区域的腐蚀行为与机理。结果表明，在富CO₂相中，焊接接头各区域的均匀腐蚀速率均较低，这可能与生成了FeCO₃产物膜有关；而在富H₂O相中，焊接接头各区域均匀腐蚀速率显著升高，各区域均匀腐蚀差异并不明显，在热影响区出现了更为明显的点蚀深坑，且表面粗糙度较高。

针对大肠杆菌细胞工厂合成异戊二烯存在前体不足、有毒中间代谢物积累、产物流失等问题，利用合成生物学和代谢工程的方法，在大肠杆菌体内表达银白杨（Populus alba）来源的异戊二烯合酶，并通过多顺反子的形式过表达Dxs、Dxr和IspD的单个或多个基因，强化大肠杆菌内源的MEP途径。为缩短中间代谢产物在酶分子间的运输距离及时间，增强途径的底物隧道效应，运用蛋白支架策略将MEP途径中Dxs、Dxr和IspD酶进行共区域化，构建异戊二烯合成的多酶复合体，获得的工程菌株BL21（DE3）-ScaS，异戊二烯产量达到24 mg/L，较游离酶形式的工程菌株BL21（DE3）-FreeS的产量提高了35.7%。并通过工程菌株BL21（DE3）-ScaS质粒稳定性研究，发现发酵过程中补加抗生素能够显著提高不相容性重组质粒pET28a-DxsDxrIspD与pET21b-GSP-IspS的稳定性。同时，利用通量平衡分析（flux balance analysis，FBA）探究合成途径中关键酶的代谢通量分布情况，从理论层面证明了上述策略的有效性，为异戊二烯微生物细胞工厂的开发及应用提供了参考。

针对炼厂剩余活性污泥（WAS）资源属性，并结合碱渣高碱度特性，提出碱渣预处理及热-碱渣、电解-碱渣和碱性发酵联合预处理策略，旨在提升WAS厌氧消化的甲烷产率。结果表明，碱渣能显著促进胞内有机物溶出，SCOD浓度从128 mg·L^-1增至2932 mg·L^-1。热-碱渣、电解-碱渣和碱性发酵联合预处理可进一步促进蛋白质、多糖和挥发性脂肪酸释放，改善了溶解性有机物可生化性，提升了单宁、芳香类和富含羧基脂环族化合物等难降解物质的生物转化效率，使得甲烷产率较单独碱渣预处理（58.3 ml·g^-1-VS）分别提高了62%、80%和97%。共现网络分析显示，Clostridium_sensu_stricto_5、Clostridium_sensu_stricto_1和Raineyella在分解富含羧基脂环族化合物中起到关键作用。通过经济效益评估，碱性发酵预处理方式净收益最大，可节省处理成本58.5 CNY·t^-1，并基于此方法提出了一条WAS与碱渣协同处理的新策略。

热解是废轮胎高值资源化利用的重要途径，研究废轮胎颗粒热解过程中质量及形态变化对于优化设计热解反应装置具有重要意义。基于自行搭建设计的光学图像分析可视化热解实验装置，开展了不同温度下轮胎颗粒热解过程中的质量及形态变化实验。研究结果表明，反应温度对热解反应速率具有显著影响。当温度从400℃升高至600℃时，最大热解反应速率提高了约1.9倍。此外，轮胎颗粒在热解过程中经历了先膨胀、再开裂、后塌缩的动态变化过程，开裂阶段伴随着质量的快速下降。同时，热解温度对膨胀倍率和失重速率峰值出现的时间间隔具有显著影响。

通过建立300 MW燃煤机组厂级全流程模型，对比分析了40%~100%额定工况（THA）下3种不同热源驱动的脱硫废水零排放技术的性能，揭示了电厂脱硫废水在热法浓缩过程中的水-能耦合平衡关系。结果表明，当机组负荷降低，负荷偏离额定值越多，热、电负荷差距越大，在40%THA下的热负荷率为45.76%。在3种脱硫废水零排放技术中，两种三效蒸发干燥方式的单位耗热量最低，为0.017 kJ/t，不到高温烟气旁路干燥方式的1/2，节能效果良好，其中三效烟气取热干燥方式利用的是烟气废热，不损失发电量，其锅炉效率和发电效率最高，在100%THA下分别为85.59%和32.25%，在降低能源成本和减少环境污染方面具有更大优势。相关研究可以为合理选择全工况脱硫废水处理技术提供依据。

压缩二氧化碳储能系统因其往返效率高、储能密度大的优点受到广泛关注，被认为是一种极具发展前景的储能技术。提出了透平余热回收的超临界压缩二氧化碳储能系统并建立了系统热力学模型，基于热力学定律对系统进行关键参数分析及热力性分析；以系统的往返效率和储能密度为优化目标，采用遗传算法对系统4个关键参数分别进行单目标优化及多目标优化，获取了最优系统性能。结果显示，在给定参数下系统的往返效率为37.21%，㶲效率为33.44%，储能密度为8.31 kW∙h∙m^-3；4个关键参数中，低压储罐压力和透平进口温度对系统性能影响更加明显；单目标优化获得最优系统的往返效率为52.69%，最优储能密度为17.16 kW∙h∙m^-3；多目标优化获得一个综合性能良好的优化解，此时系统的往返效率为46.88%，储能密度为13.97 kW∙h∙m^-3。

面向高效低能耗燃煤CO₂捕集、畜禽粪污能源化利用两个重要领域的科学技术发展需求，提出煤与鸡粪加压富氧共燃技术方案。通过基础性实验研究，系统地解析其燃烧行为、CO₂富集、污染物生成排放机制、灰分熔融特性。结果表明，提高燃烧压力导致CO₂生成浓度峰值后移，但总生成量增加，未燃尽碳产物减少。此外，加压对污染物NO和SO₂的减排作用非常显著。随着鸡粪混燃比例M_PL的提高，燃烧总时间显著缩短，起始燃烧时间和CO₂生成浓度峰值对应时间均提前。NO排放量先增加后急剧减少，但NO转化率持续降低。当M_PL=50%时，SO₂转化率最低，而灰分中的硫保留量最高。当M_PL=0和25%时，煤与鸡粪加压富氧共燃灰分的积灰/结渣/团聚倾向均处于中低风险水平。

提出一种通过生物质化学链气化（biomass chemical looping gasification，BCLG）耦合水蒸气化学链重整制氢（chemical looping reforming hydrogen production，CLRHP）制备H₂/CO可控合成气的生物质化学链气化原位补氢（BCLG-CLRHP）的新型技术。以NiFe₂O₄（ZrO₂）为载氧体，在反应温度为900℃，晶格氧（OC）和生物质（B）的质量比为0.5时，合成气产率最高，为0.61 L/g（生物质）。在BCLG过程中，蒸汽（S）和生物质（B）的质量比为0.24时，生物质碳转化率为92%，载氧体还原程度较高且BCLG过程产生的合成气中H₂/CO达1.0，表明水蒸气的添加显著提高了生物质碳转化率和合成气中的H₂/CO。在CLRHP过程中调控水蒸气含量，可以制备高浓度H₂，同时整合BCLG与CLRHP过程产生的气体，可获得H₂/CO达2.2，CO₂/CO为0.67的清洁合成气。在15次循环实验后，BCLG-CLRHP过程制备的合成气中H₂/CO为1.8，CO₂/CO为0.71。所提出的方法可以潜在地应用于提供具有H₂/CO为1.0~2.2的清洁合成气，用于各种合成过程，例如费托合成、乙酸和羰基合成。

采用磷酸掺杂电解质膜的高温聚合物电解质膜燃料电池（HT-PEMFC），其阳极催化层中磷酸分布对电极界面处的CO、H₂的电化学过程产生重要影响。通过研究不同阳极催化层活性位点密度的HT-PEMFC电池在重整气进料条件下的性能，并引入电化学阻抗谱弛豫时间分布（DRT）分析手段，建立阳极电化学反应与物质传输过程定量描述方法，阐释重整气进料条件下CO毒化作用机制。结果表明，低阳极活性位点密度单体电池相较高密度样品，在重整气进料条件下传质极化阻力提高了531%。Pt活性位点密度的提升可筛分富氢重整气中的CO组分、降低局域CO组分浓度，缓解活性位点占据导致的H₂传质受限。

可再生能源电解水制氢是未来获取氢能的重要途径。为理解脉冲供电条件下质子交换膜电解水（PEMWE）体系的瞬态响应特性，结合电化学、气液两相流、固体和流体传热模块建立了二维PEMWE模型。数值模拟结果表明：施加脉冲方波电压可产生比恒电位更大的电流密度，在1.75 V、0.2 Hz、50%占空比条件下产氢速率为0.628 ml/（min·cm²）；增大电压到2 V、频率降低为0.025 Hz时出现最大产氢速率1.59 ml/（min·cm²）；不同电压匹配的最佳产氢频率不同。20%~90%占空比范围的仿真结果表明，50%和60%占空比的产氢速率比恒电位高，最佳占空比为50%。改变输入的脉冲电压波形，发现三角波的产氢速率最低，这可能与三角波的有效电解时间较短有关。

海水淡化即利用海水脱盐来生产淡水的过程，是实现水资源利用开源增量的一种新技术。通过分子动力学模拟的方法，构建了由亲疏水材料复合而成的Janus纳米通道，在通道两端分别布置高低温热源，液态水在通道亲水段实现蒸发脱盐，水分子在疏水段的温度梯度作用下实现热渗透输运，从而实现海水淡化过程。结果表明，相较于传统疏水通道，Janus纳米通道的产水速率有87.5%的提升，并能保持95%以上的离子去除率，且在脱盐过程中通道内的产水速率与温差、通道宽度、系统温度及两端壁面亲疏水差异呈正相关关系，而亲疏水壁面的占比则存在一个最佳值。所提出的关于Janus纳米通道脱盐过程的分子动力学模拟可以为未来基于低品位余热利用的膜法海水淡化过程提供理论指导。

生物质气流床气化工艺中，在非烘焙状态下实现原始生物质的高效、低能耗细粉制备是提高生物质气化效率的有效途径之一。研究了五种常见秸秆（玉米、芝麻、小麦、棉花和芦苇）在不同水分含量（0.3%~15.3%）和筛网尺寸（1.0、1.5和2.0 mm）下的锤磨粉碎特性。实验结果表明，水分含量、筛网尺寸和秸秆种类对秸秆粉碎的比能耗和产物粒度影响显著。随着水分含量减少，比能耗降低43.38%~61.64%，最高可以减小至36.9 kW·h/t；同时产物粒径参数d₉₀降低了3.87%~22.36%。相同水分下，1.0 mm筛网比能耗比2.0 mm筛网增加39.04%~169.98%。水分降低使得秸秆的抗剪强度减小12.36%~17.13%，杨氏模量增大1.74%~9.00%，从而导致粉碎机制由塑性变形向脆性断裂转变，是能耗降低的关键原因。另一方面，填充于纤维素构架中的木质素强化了秸秆的力学强度。棉花秸秆和芦苇的木质素含量约为其余三种秸秆的2倍，所以相同水分下棉花秸秆和芦苇粉碎的比能耗总是高于其他三种秸秆。以小于1 mm粒度的单位质量粉体比能耗为基准，发现2.0 mm筛网的有效比能耗E_t相比于1.0 mm筛网减小21.06%~55.54%。建立了基于水分含量和粒度的比能耗预测模型，误差为±15%。

利用双直喷发动机试验平台开展了甲醇/柴油双直喷发动机运行范围及性能的试验研究。结果表明，甲醇在进气行程中喷射时，甲醇/柴油双直喷发动机的运行范围受两种情况限制：最大压升率超过0.8 MPa·（°）^-1时的粗暴燃烧、指示平均有效压力的循环变动超过5.0%时的不稳定燃烧。当甲醇在压缩行程后期喷射时，发动机运行范围仅受限于粗暴燃烧，最高甲醇替代率可达62.7%，指示热效率高达43.4%。甲醇喷射时刻对甲醇/柴油双直喷发动机燃烧和排放特性均有显著影响。当甲醇喷射时刻为-60°时，爆发压力和最大压升率均达到最高，着火延迟期最短，燃烧持续期最长，同时NO _x 排放最大，但CO、HC和soot排放最低，分别仅为8.5、1.3和0.06 g·（kW·h）^-1。

针对11 m³液氦贮罐建立了非热平衡理论模型，该模型能够模拟不同漏热量、充液率的液氦贮罐自增压过程。通过对液氦贮罐以液氦为工质进行了日蒸发率测试，并开展56.48%和70.26%两种充液率下的自增压实验，获得了稳定蒸发流量、罐内压力、液氦温度和液位实验结果。通过热力学分析得到了内能的变化，确定56.48%和70.26%两种充液率下液氦贮罐漏热量分别为79.9 W和88.5 W，以及热量分配系数为3，验证了液氦贮罐的非热平衡模型的有效性。结合实际气体状态方程的分解，进一步探究了温度、压缩因子、质量和体积对液氦贮罐自增压过程的影响。分析结果表明，在56.48%~70.26%范围内，充液率越高，漏热量越大，增压速率越大，且液氦区域热分层越显著；液氦温度实验曲线整体变化趋势接近线性增长。液氦贮罐过热氦气温度快速增长是导致压力增长的主要因素，降低气相温度能够有效地降低增压速率、延长储存时间。

基于道尔顿蒸发定律、Antoine方程等气液传质理论，提出一种针对质量分数为40%及以下双组分混合除湿溶液的矿井再生预测模型，通过实验验证模型并研究溶液温度、空气温度、空气含湿量、空气流量及溶液质量分数对再生速率的影响。结果表明：溶液质量分数为35%以下时，风速函数修正后的预测模型对除湿溶液再生速率预测较为准确，预测值与实验值偏差均值仅为0.51%，标准差为5.27%；溶液质量分数为35%~40%时，采用活度补偿系数进一步修正后的模型可准确预测该浓度范围内溶液再生过程。此外，研究发现，溶液温度从50℃升高到70℃时系统平均再生速率从1.09 g/min提高到3.27 g/min，溶液质量分数从30%到40%，系统平均再生速率降低了38.09%，影响显著；空气温度、含湿量及流量的变化对系统再生效率影响较小，空气温度从25℃升高到35℃时系统平均再生速率提高了1.77%，空气含湿量从14 g/kg提高至22 g/kg时系统平均再生速率降低了6.05%。研究结果可为除湿溶液矿井空气接触式再生工程实践提供参考。

挥发性有机化合物（VOCs）的排放问题日益凸显，对生态环境及公众健康构成了严重威胁。针对治理VOCs排放问题自行设计并搭建了进气风量为200 m³/h、尺寸为2915 mm×1150 mm×2200 mm的紧凑式三室RTO实验装置，以制药行业中排放量占比较大的乙酸乙酯作为研究对象，探究在不同工况条件下紧凑式RTO装置处理乙酸乙酯废气的去除效率，热效率以及蓄热室、氧化室和出口的温度特性。实验结果表明，氧化室温度在750~850℃范围内，RTO系统对VOCs的去除效率大于97%。此外，进气风量降低可以提高乙酸乙酯的氧化分解效率，吹扫风量增加亦能提升乙酸乙酯的去除效果，阀门换向时间会影响蓄热室温度和氧化室内压力，进而影响系统的稳定性和热效率。本设计开发的紧凑式三室RTO装置在处理乙酸乙酯废气方面表现出高效性能，去除率在97%~99%之间，热效率超过96%。

甲烷水合物壁面黏附强度是评价管道水合物沉积堵塞趋势的关键参数。自行设计了一套高压可视化水合物黏附强度测试装置，测试甲烷水合物壁面黏附强度，并以此为参照体系分析甲醇和乙二醇对其的影响。结果表明：甲烷水合物壁面黏附强度由黏附层中水合物含量、壁面性质和水合物自身强度共同控制，高过冷度下粗糙壁面上的水合物黏附强度更大；添加甲醇和乙二醇显著降低甲烷水合物黏附强度，降低幅度可分别达到84%和87%，主要原因在于热力学抑制剂通过改变相平衡温度减缓了水合物生成速率，降低了壁面黏附层中水合物的含量，减小了水合物与管壁的黏附面积。

基于三周期极小曲面（TPMS）结构的流道设计具有复杂的几何构型和较大的换热面积，能显著强化流场扰动以提升换热性能。针对高储热功率等极端应用需求提出了基于TPMS结构的三通道高效相变储热换热器设计方案，并采用数值模拟方法，以传热系数、Nusselt数、单位长度压降、摩擦系数、归一化换热评估参数j因子以及归一化综合性能评估参数η因子等为评估标准，对比分析不同构型的换热、流阻以及储热特性。结果表明：换热与流阻性能均随着孔隙度的增大而提升，同一孔隙度下Diamond型结构的传热系数更高，而Schwarz型结构的Nusselt数更高；储热密度随孔隙度的增大而下降，但储热功率密度随孔隙度的增大而提升，Schwarz型85%孔隙度结构的储热功率密度高达185.6 MW·m^-3。研究结果可为设计新型高效潜热储热系统提供参考。

现有的阳极技术已接近性能极限。微晶石墨作为阳极材料中常用的石墨类材料的一种，其在实际应用中的潜力尚未得到充分开发。开发具有高能量密度和快速充放电能力的负极材料已经成为锂离子电池领域的热点课题。采用一种简便且高效的水热合成法，通过高温煅烧，成功制备了磷掺杂的微晶石墨负极材料。通过磷酸水热法对微晶石墨进行表面改性，实现了磷元素的有效掺杂，并确保了在高温煅烧过程中掺杂元素的稳定附着和均匀分布。结果表明，磷掺杂能够显著提升微晶石墨的化学活性，初次放电比容量实现501.56 mAh/g，在3C高倍率的放电比容量仍保持在121.98 mAh/g，相较于原样提升了大约3倍。

微型多级压缩机充气系统的体积小、质量轻、输出压力高，可广泛应用于各种场景。以往的研究多集中于单级压缩机或单气瓶的数值模型，本研究基于热力学、流体力学、传热学、材料力学及压缩机原理等多学科理论，构建了涵盖“气缸-级间流道-储气瓶”的多级往复式压缩机充气系统热力学模型。该模型可用于预测和分析压缩机的全动态工作过程以及系统充瓶时间。模拟了多级压缩机充气系统的瞬态加压加注过程，模型能够准确反映气缸、气阀、流道和储气瓶的动态工作特性。深入分析了影响系统充气时间的关键因素，结果表明，缸内换热和中间冷却对充瓶时间的影响较小，但对压缩机效率有显著影响；压缩机进气参数对充瓶时间有明显影响，其中进气压力的影响较为显著；泄漏对充瓶时间和压缩机效率均有显著影响。

羰基硫（COS）和二硫化碳（CS₂）常共存于钢铁行业的含硫污染物中。通过超声辅助浸渍法制备不同改性电石渣用于低温下共脱除COS和CS₂，研究不同活性组分、组分含量及煅烧温度对改性电石渣共脱除COS和CS₂的影响，借助XRD、N₂-BET、XPS、FTIR和TG-DTA等方法进行表征，以探究其脱除机理。结果表明，当焙烧温度为750℃、活性组分为6.25%（质量分数）KOH时制备的改性电石渣催化水解效果最佳，总硫容达到180.68 mg/g；在共脱除COS和CS₂的过程中，负载的KOH为催化水解提供—OH基团，水解产物硫化氢（H₂S）一部分进一步发生氧化反应，一部分与金属离子结合，并最终生成硫酸盐和金属硫化物达到固硫作用。本文可为电石渣的高附加值资源化利用、COS和CS₂高效催化水解剂的开发提供理论支撑。

针对常规氢液化流程存在的高能耗和压缩机组高温余热未利用的问题，基于液氮预冷的Claude氢液化系统提出一种耦合有机朗肯循环的高效流程，利用Aspen Hysys进行稳态模拟并开展能量分析和㶲分析。结果表明，该流程可以实现5 t/d的液氢产率，相比无ORC的常规系统，净功耗从1803.97 kW显著降低至1701.39 kW，比能耗为8.17 kWh/kg，㶲效率为42.14%。

微波活化过硫酸盐（PS）氧化降解多环芳烃污染土壤技术得到了广泛的关注，但其对污染土壤的高效修复和对修复后土壤酸化影响较难兼顾。在微波活化PS修复多环芳烃污染土壤中引入弱碱性生物炭，探讨了微波活化功率、PS浓度、生物炭添加量和土壤含水率对污染土壤中苯并［a］芘（BaP）去除率、土壤pH和PS残留浓度的影响，分析修复前后污染土壤特性，推测BaP降解路径和降解机理。研究表明，在微波活化功率490 W、PS浓度1 mol/L、生物炭添加量4%和土壤含水率20%条件下，修复60 min后污染土壤中BaP去除率达到97.77%，修复后土壤pH为4.65，PS残留浓度为0.072 mol/L。生物炭提高了污染土壤中BaP去除率，并在一定程度上改善了修复后土壤的酸性、粒径分布和毒性。BaP在\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{·-}、·OH、·{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}^{-}活性氧自由基和¹O₂、电子转移的非自由基的共同氧化作用下降解为小分子中间产物，最终矿化为CO₂和H₂O。

开发高效催化剂对于电解水析氢反应（HER）至关重要。在乙酸锰与氯化钠混合溶液刻蚀处理的泡沫镍（NF）上电沉积钯（Pd）纳米颗粒，合成了电解水析氢催化剂（PdMn/NF-45m），Pd含量为0.52%（质量分数）。该催化剂在宽pH范围内表现出优异的HER性能，在1 mol/L KOH、0.5 mol/L H₂SO₄和1 mol/L磷酸盐缓冲液（PBS）电解液中达到1000 mA/cm²电流密度时所需的过电位仅为302、67和645 mV。溶液刻蚀增加了NF的活性表面积，Mn掺杂降低了Pd的氢吸附自由能。此外，金属氢氧化物促进了水分解为吸附氢，进而与Pd活性位点结合生成氢气，提高了析氢效率。在1000 mA/cm²的电流密度下，该催化剂在1 mol/L和6 mol/L KOH电解液中均可稳定运行240 h；在0.5 mol/L H₂SO₄溶液中可稳定运行76 h；在1 mol/L PBS溶液中可稳定运行230 h。

油溶性降黏剂因能耗低、操作简便，被认为是稠油开采和运输过程中极具应用前景的降黏剂，但存在降黏效率低、降黏机理尚不明确等问题。以甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸苄酯和马来酸酐为单体，通过自由基聚合反应合成了三元共聚物降黏剂SBM，探究其降黏效果，采用分子动力学模拟方法对其在不同类型稠油中的降黏过程进行微观机理研究。研究结果表明，该降黏剂对胜利稠油降黏效果最好，表观降黏率可达66.67%，净降黏率可达27.34%；对原油1的降黏效果优于原油2，在原油1中降黏效果主要与π-π相互作用有关，在原油2中降黏效果主要与氢键相关。

金属氧化物纳米颗粒改性变压器油因稳定性欠佳，频繁出现绝缘性能下降的现象，表面羟基化对纳米改性变压器油绝缘性能的影响机制仍存在争议。通过溶胶-凝胶法和两步法制备三氧化钨（WO₃）纳米改性变压器油。借助X射线光电子能谱（XPS）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等表征分析，证实油中水分子与WO₃纳米颗粒表面存在羟基化作用，结合差分电荷密度与Bader电荷计算结果验证了该过程可调控其表面局域电子态结构，优化纳米改性变压器油的绝缘性能（击穿电压可达68.50 kV）。此外，WO₃纳米颗粒表面“捕获”电子以及双电层的形成进一步阐释延长弛豫时间对纳米改性变压器油电气性能的优化机理。开展热导率测试并辅以红外热成像分析，揭示了油液中固相纳米颗粒间声子热传导现象，阐明了掺杂WO₃纳米颗粒提升体系导热性能的作用机制。本项工作从分子尺度上证实了变压器油体系中羟基化作用对纳米颗粒表面电子排布和重构行为的影响，可为研究纳米改性变压器油的微观机理提供参考。

以氧化石墨烯为原料采用冷冻干燥-热退火制备具有梯度孔结构的石墨烯气凝胶（GA）负极材料，在此基础上掺杂氧化锌（ZnO）得到具有容量高、稳定性好的锂离子电池负极ZnO-GA。X射线衍射仪（XRD）、拉曼光谱、红外光谱（FTIR）、热重分析（TG）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和透射电子显微镜（TEM）结果表明，ZnO颗粒均匀分布在孔径为20~50 nm的GA中。组装纽扣半电池在1 mA·cm^-2、1 mAh·cm^-2条件下，循环200圈后仍具有97.50%的库仑效率，在200 mA·g^-1经过100次循环后的可逆容量达2050.1 mAh·g^-1。ZnO-GA@Li与LiFePO₄全电池在1C条件下，循环1000圈后，仍能保持121.3 mAh·g^-1的可逆容量。ZnO纳米颗粒掺杂可以提高负极容量，三维石墨烯增大负极与电解液的接触面积，而梯度孔结构可以为ZnO与锂离子反应发生的膨胀提供体积变化的空间，赋予电池更高的稳定性和安全性。

随着现代无线通信技术的蓬勃发展和广泛应用，自由空间充斥着大量的电磁波，造成严重的电磁辐射污染。开发强电磁波吸收能力的复合材料是解决这一问题常用且有效的策略。为此，通过简单的两步溶剂热法制备了异质结构MoS₂/RGO/NiFe₂O₄（MRN）复合材料。MoS₂和NiFe₂O₄的引入不仅有效缓解了RGO高电导率造成的阻抗失配，而且丰富了电磁波损耗机制。改善的阻抗匹配和丰富的电磁波损耗机制的协同作用使MRN3复合材料在石蜡基体中填充比为15%（质量分数）时，实现了强的最小反射损耗（-54.13 dB）和宽的有效吸收带宽（6.27 GHz）。此外，雷达散射截面模拟有力证实了MRN复合材料在实际应用中的有效性。

LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂（NCM622）为锂离子电池高镍正极材料，镍含量为其带来了更高的比容量，同时具有一定的热稳定性，但材料充放电过程中存在的镍锂混排现象抑制了其比容量的进一步增加且影响晶格稳定性。为了缓解这种现象以得到更高性能的NCM622材料，用镧系元素钬（Ho）掺杂进行改性，Ho元素具备高能级的d、f层电子，能够显著增加材料内部的电子离域程度，抑制镍锂混排，通过降低电荷集中程度提高晶格稳定性。Ho掺杂NCM622能够达到196.82 mAh·g^-1的放电比容量，并且在多次充放电循环下仍有92.6%的容量保持率。最后通过循环前后微观结构的变化与第一性原理计算探讨了Ho掺杂的具体改性机理，可为锂离子电池稀土掺杂的研究提供参考。

基于工业规模CO₂管道放空实验平台，开展了密相和超临界相CO₂节流放空实验。通过对放空实验的结果进行分析和对比，揭示了不同初始相态CO₂放空过程中，放空管管内CO₂的压力、温度和相态的演变规律和差异，为实际工业CO₂管道放空操作提供直接的数据支持和参考建议。结果表明，密相和超临界相CO₂放空过程阀门上游截面和下游截面压力会分别经历快速降压阶段和充压阶段。各截面温度演变过程均会经历两段温降和温升过程。相较密相CO₂放空，超临界相CO₂放空阀门前后截面的压差更大，这可能会对阀门造成更为强烈的冲击。然而，尽管可能存在上述问题，超临界相CO₂放空相较密相CO₂放空管内CO₂可以更早脱离气液饱和相。因此，超临界CO₂放空时管内发生干冰冻堵的风险也相对较低。