本研究旨在揭示电化学介导碳捕集体系中氧化还原活性载体的电化学特性与碳捕获能耗之间的关系，选取六种活性载体及其衍生物，采用循环伏安法系统考察其电化学行为和CO₂响应特性，并定量计算CO₂结合常数和最小理论碳捕获能耗。结果显示，六种载体的CO₂结合强度与捕获能耗呈线性正相关（R²＞0.99）。分子改性虽可调节载体的电化学性能，但需权衡CO₂结合强度与能耗之间的关系。供电子基团增强结合能力同时增加能耗，适合低CO₂分压条件；吸电子基团降低结合能力和能耗，适合高分压或能耗敏感条件；共轭体系大小可调节性能变化的灵敏度。本研究建立了载体电化学特性与碳捕获理论能耗间的线性关系，为分子设计提供热力学指导。

构建异质结是促进光生载流子分离和转移的有效策略。本研究首先采用水热法制备层状双氢氧化物（NiAl-LDH），再通过溶剂热法将NiAl-LDH原位生长于铁基金属有机框架材料[NH₂-MIL-53(Fe)]表面，成功构建一种新型异质结光催化剂NiAl-LDH@NH₂-MIL-53(Fe)(NA@NM-53)；随后将碳量子点（CQDs）在NA@NM-53表面进行修饰，制得CQDs/NA@NM-53光催化剂。CQDs作为电子媒介，可有效加速电子转移并抑制电子-空穴对复合，进而显著提升催化剂光催化分解水产氢性能。在可见光照射下，CQDs2/NA25@NM-53的产氢速率达5.7 mmol/(g·h)，分别是纯NiAl-LDH和NH₂-MIL-53(Fe)的12.7倍和25.3倍。

H2S是一种剧毒且强腐蚀性的气体，广泛存在于天然气、炼厂气及煤化工过程气中，其高效脱除与硫磺回收对环境保护和资源利用具有重要意义。本工作采用浸渍法制备了一系列负载型La-Fe-V（LFV）氧化物催化剂，考察了载体类型（αAl2O3、γAl2O3、CeO2和TiO2）对H2S催化氧化性能的影响。结果表明，不同载体负载的LFV催化剂中均成功形成了LaFeO₃和LaVO4相，载体类型显著影响H2S低温催化氧化稳定性，LFV/γAl2O3催化剂因其高比表面积和丰富的表面酸性位点，有利于活性组分分散，表现出最优催化性能，在150 ℃下反应8 h后，H2S转化率维持在80%，显著优于商用RSR-4催化剂（Fe2O3/SiO2）。X射线光电子能谱（XPS）分析证实反应遵循Mars-van Krevelen机理，Fe3+/Fe2+和V5+氧化还原对参与晶格氧循环，而γAl2O3在反应中主要起惰性载体作用。

氨选择性催化还原（NH3-SCR）被认为是固定及移动源氮氧化物（NOx）去除的有效技术。Cu-ZK-5分子筛因具有优异的SCR活性、高N2选择性以及水热稳定性等优点受到广泛关注。然而，Cu-ZK-5分子筛制备过程中往往存在ZK-5分子筛晶种生长缓慢导致的制备周期长且粒径大的问题。因此，开发高效快捷的ZK-5分子筛合成方法意义重大。采用高能球磨辅助溶剂热法，快速合成小粒径（1.2 μm）的ZK-5分子筛，再通过液相离子交换法制备Cu-ZK-5分子筛。相比传统工艺，该工艺明显缩短了Cu-ZK-5分子筛的合成时间，同时系统研究晶化温度、压力及晶化时间对ZK-5分子筛合成的影响。结果表明，晶化温度为140 ℃、晶化压力为1.29 MPa时，合成的Cu-ZK-5-BM分子筛催化剂表现出优异的宽温NH3-SCR脱硝活性，在高空速含水蒸气条件下，200～550 ℃反应温度内脱硝率达98%以上。研究结果为开发快捷且高效的小粒径分子筛催化剂合成策略提供了新思路，也可拓展至其他小孔分子筛的绿色合成。

以5-甲氧基甲基糠醛（MMF）为原料，采用Co/Mn/Br均相氧化体系制备2,5-呋喃二甲酸（FDCA），并进一步通过酯化反应获得2,5-呋喃二甲酸二甲酯（DMFD）。在氧化工段，系统考察了催化剂组成、浓度、反应温度、氧气压力、时间及水含量对氧化反应的影响，根据不同反应时间下中间产物和目标产物的变化规律，推测MMF可能通过两条平行路径逐步氧化生成FDCA。在反应温度为140 ℃、氧气压力为1 MPa、Co、Mn、Br的物质的量比为2∶1∶1.5、Co浓度为6 200 mg/L的最优条件下，FDCA与5-(甲氧基羰基)呋喃-2-羧酸（MFCA）总收率超过85%。在酯化工段，以FDCA标准品为模型化合物，采用A-15催化酯化并引入无水硅胶原位除水，DMFD收率达83.1%。最终聚合得到聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF），所得PEF的数均分子量为60.4 kg/mol，玻璃化转变温度为80.1 ℃，拉伸强度为98.87 MPa。结果表明，Co/Mn/Br均相氧化体系可实现MMF向FDCA的高效转化，结合后续酯化与聚合过程，验证了由MMF经氧化-酯化-聚合路线制备PEF的可行性，为生物基FDCA单体及PEF材料的开发提供了实验依据。

聚乳酸（PLA）凭借其生物相容性、生物降解性和源于可再生资源等特性，在包装、纺织、生物医学等领域展现出巨大潜力。PLA结晶速率较慢且熔体强度较低，为改善其结晶与熔体流变性能，本研究通过熔融共混方法制备了聚左旋乳酸/聚右旋乳酸/棉纤维（PLLA/PDLA/CF）生物基复合材料。结果表明：在熔融共混过程中PLLA和PDLA形成的立构复合聚乳酸（SC-PLA）晶体是PLA的有效成核剂，可提高生物基复合材料的结晶度和结晶速率；棉纤维（CF）和立构复合（SC）晶体的协同作用提高了PLLA/PDLA/CF复合材料的熔体流变性能，PLLA/PDLA/CF复合材料的熔体弹性和黏度随PDLA含量的增加而增大；PLLA/PDLA/CF复合材料的储能模量和杨氏模量也显著高于纯PLLA。PLLA/PDLA/CF复合材料具有更好的结晶、流变和力学性能，展现了良好的工业应用前景。

传统合成氨工艺高能耗、高排放的特性难以适配可再生能源的间歇性与波动性，制约了“绿氨”技术的发展。为解决上述问题，针对采用两段式固定床反应器的柔性合成氨工艺开展了数值模拟研究。通过建立一维多组分反应-传质-传热耦合的稳态数学模型，利用COMSOL Multiphysics软件对分别装填铁基和钌基催化剂的反应器进行了系统模拟，并与文献实验数据对比，验证了模型在预测氨摩尔分数轴向分布及出口氨摩尔分数方面的准确性。模拟结果表明：首段绝热反应器存在高达117.4 ℃的剧烈温升，揭示了床层“飞温”风险，表明实际运行中需对温度进行严格监控；在第二段换热反应器中，当冷流流量在50～180 kmol/h波动时，系统出口氨摩尔分数最高可达15.05%，且氨收率保持稳定，显示出工艺对操作条件波动的良好适应能力。本研究揭示了柔性合成氨工艺中两段式固定床反应器内多物理场的耦合规律，为其工业设计与安全、高效运行提供了理论依据。

碳纤维增强树脂基复合材料（CFRPs）具有质轻高强的特性，被广泛应用于航空航天、汽车、风电叶片等领域，然而CFRPs的快速发展与应用使其废弃物的处理面临极大的挑战。特别是碳纤维增强热固性树脂基复合材料通常具有交联结构，其废弃件自然降解难、传统处理方式污染大。为实现CFRPs的高效再利用，化学回收技术成为关键发展方向。本文系统综述了CFRPs化学回收技术的研究进展，重点介绍了溶剂解技术、超/亚临界流体技术、电化学技术、基于动态共价键的回收技术原理及进展，并对比总结了这些技术的优劣势，进一步对CFRPs回收技术的发展趋势进行了展望，以期为CFRPs产业闭环循环与绿色可持续发展提供参考与支撑。

CO2甲烷化是CO2资源化利用的关键途径之一，对于实现“双碳”战略以及优化能源结构具有重要意义。Ni基催化剂因其良好的甲烷化催化活性和低廉的价格而被广泛研究。本文系统综述了Ni基催化剂的研究进展，阐述了甲烷化反应的热力学特征与以甲酸盐路径和CO路径为代表的反应机理，随后，重点总结了载体调控与助剂修饰对催化剂结构与电子性质的优化作用；在此基础上，进一步总结了外场驱动、界面微环境设计以及机器学习辅助催化剂设计等新型调控手段。本文为设计与开发高效、稳定、低成本的CO2甲烷化Ni基催化剂提供了理论依据与技术思路。

双氧水是一种应用广泛的绿色氧化剂，当前超过95%的双氧水依赖蒽醌法生产，该过程伴随着显著的能源消耗与碳排放。为突破上述瓶颈，推动双氧水产业向清洁、可持续方向转型，本文系统综述了近年来围绕清洁能源开展的双氧水绿色合成路径研究进展，重点聚焦以下三种代表性绿色催化技术路线：电催化耦合蒽醌法的间接合成路线、电催化氧还原直接合成路线以及光催化氧还原直接合成路线。尽管这些新兴路径在催化活性、产物选择性与多模块集成等方面仍面临诸多挑战，但通过持续的催化材料创新与反应器传质优化，有望逐步实现双氧水生产过程的绿色升级。本文为传统蒽醌法的绿色转型提供了技术路线对比与未来发展方向探讨，旨在为传统双氧水生产技术的绿色转型提供系统性视角。

微波辅助水热合成因具有升温迅速和体相加热等特点，在分子筛合成领域备受关注。与传统水热法相比，微波辅助水热合成可显著缩短分子筛的晶化时间，并在调控晶粒尺寸、构筑形貌、优化孔结构及改善结构均一性等方面表现出独特优势。本文系统综述了MFI、CHA、LTA和FAU四种典型分子筛的微波辅助快速晶化研究进展，重点分析了中空结构、多级孔结构和二维分子筛的形成与调控规律，并探讨了微波辅助分子筛合成面临的挑战及未来发展方向。