在二维双组分鼓泡床实验装置上，采用高速摄像技术，对床内气泡的形状特性进行了研究，考察了不同形状气泡在床内的轴径向分布，探索了颗粒组成和操作气速对气泡形状的影响。结果表明：不同形状的气泡在鼓泡床内呈正态分布，球形度较好的气泡主要分布于床层底部和壁面附近，而细长的气泡则主要集中于床层中心区域。随着气体速率的增加，气泡的球形度和宽纵比降低，气泡形状趋于细长和不规则；随着重组分增加，气泡的球形度增大而宽纵比减小。双组分颗粒鼓泡流化床内气泡球形度的概率密度较单组分的分布更宽，而宽纵比的概率密度分布与添加的颗粒密度有关。

在内径为Æ286 mm的无序环流混合器装置中，研究了无序环流混合器的流体力学特性和颗粒混合特性。以催化裂化（FCC）平衡剂为颗粒相，在中心区表观气速为0.3～0.5 m/s，边壁区表观气速为0.1 m/s，系统循环强度为0.25～1.00 kg/s的操作条件下，采用PV-6D型颗粒速度密度测量仪测量了混合器内床层各截面密度，并给出不同操作条件下的截面不均匀指数（RNI）；采用热颗粒示踪技术给出了混合器内各测量截面的无因次温度分布，并引入混合指数用来定量描述不同操作条件下的颗粒混合程度，同时对比了传统环流混合器与无序环流混合器的混合能力。结果表明，无序环流混合器内部床层密度呈现中心低，边壁高的分布模式。随着循环强度的增加，RNI先减小后增大，随着表观气速的增加，RNI增大。预混合区混合指数为0.7～0.9，在高循环量，低中心区表观气速条件下（G_s为1.00 kg/s，u_gd为0.3 m/s），下料管进料影响区的截面混合指数低于其他操作条件。另外，无序环流混合器混合能力优于传统环流混合器。

以溢流型滴流床反应器进口气液分布器为研究对象，利用计算流体力学方法（CFD）进行分布器的分析及开发。研究结果显示,对于大气液比、低喷淋密度的反应系统，在相同液层高度条件下，管内的气相流速显著影响过孔液速，气速较大时，液体过孔流速也相对较大。同时由于液量偏少，液体容易形成中心汇流，且难以向溢流方向的垂直方向扩散。采用双层碎流结构后能使液体在整个截面分布更均匀。

为了研究氧空穴对LaCrO_3-δ结构稳定性的影响，首先对LaCrO₃结构中氧空穴的形成过程进行了分析，然后建立了不同氧空穴浓度下的LaCrO_3-δ（δ为0.125～0.875）结构，并采用基于密度泛函理论的第一性原理对氧空穴形成能和LaCrO_3-δ结构稳定性进行了研究。结果表明，LaCrO_3-δ的氧空穴形成能随着δ的升高不断增大，而结构稳定性也随之不断降低。此外，根据氧空穴形成能的相对大小，发现在最稳定的LaCrO_3-δ（δ为0.125～0.500）结构中，氧空穴都排布在CrO₂层。因此，LaCrO_3-δ结构的稳定性不仅与氧空穴浓度有关，而且与氧空穴的排布方式有关。

以无模板剂法合成的纳米Y型分子筛（35 nm左右）为载体，采用低温还原法制备了高分散Ni₂P/NY催化剂，同时制备了普通Y型分子筛担载的Ni₂P/Y催化剂作为对比。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和X射线光电子能谱（XPS）等手段对载体和催化剂进行了表征，并在固定床反应器中考察了不同催化剂对4,6-二甲基二苯并噻吩（4,6-DMDBT）的加氢脱硫反应性能。结果表明，该催化剂的高活性来自纳米Y型分子筛上Ni₂P分散度的提高和高活性中心的暴露。在反应温度为340 ℃，反应压力为3.0 MPa的条件下，以Ni₂P/NY为催化剂，4,6-DMDBT的转化率达到了96.0%，高于CoMoS/Al₂O₃商业催化剂（77.2%）和Ni₂P/Y催化剂（67.0%）。

用不同比例的四水合钼酸铵、偏钒酸铵、钨酸、草酸和磷酸等合成了4种Keggin杂多酸，并以SiO₂为载体，采用浸渍法制备了负载型的Keggin杂多酸催化剂。采用红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和程序升温脱附（NH₃-TPD）等手段对催化剂进行表征。以合成的负载型杂多酸为催化剂，H₂O₂为氧化剂，二氯乙烷为溶剂，研究了催化剂催化糠醛液相氧化制备顺酐的性能，考察了催化剂种类和用量，溶剂、氧化剂用量，反应温度和反应时间对糠醛转化率和顺酐收率的影响。结果表明，以MoWP/SiO₂为催化剂，催化反应性能较好，较佳的工艺条件为反应温度60 ℃，反应时间3 h，催化剂与糠醛的质量比为0.09，二氯乙烷和糠醛物质的量之比为3，H₂O₂和糠醛物质的量之比为2.5，在此条件下糠醛的转化率为82.33%，顺酐的收率和选择性分别可达78.51%和95.36%。催化剂在使用5次后，顺酐的收率为64.18%，重复使用性能较好。

采用等体积浸渍法制备了Cu-Pd/AC和K-Pd/AC催化剂，分别考察了Cu和K助剂添加量对三氟氯乙烯加氢脱氯生成三氟乙烯的反应性能的影响，并采用N₂-物理吸附、X射线粉末衍射（XRD）测试、透射电镜（TEM）和H₂-程序升温还原（TPR）等对催化剂进行表征。结果表明：加入助剂Cu，其与Pd形成Pd-Cu合金，抑制催化剂的加氢性能，从而降低催化剂反应活性；加入助剂K，其改变了Pd的电子结构，增强了Pd的电子云密度，使Pd活化H的能力增强，从而提高催化剂的活性。助剂K质量分数为3%的催化剂，在250 ℃下，具有较好的催化活性，三氟氯乙烯的转化率可达90%左右，三氟乙烯的选择性可达85%左右。

以纳米TiO₂为载体，通过优化制备方法，合成了高活性的Ru/TiO₂贵金属催化剂，采用X射线衍射（XRD）、N₂物理吸附、程序升温还原（H₂-TPR）和透射电镜（TEM）等手段对催化剂进行表征，并将制备的催化剂应用到湿式氧化处理3种有机酸模拟废水中。研究表明，氢气还原有助于Ru在TiO₂表面的分散，由此制备的催化剂氧化活性较高。在200 ℃，初始氧压3 MPa的条件下反应2 h，Ru/TiO₂在湿式氧化处理丙烯酸、丁二酸和乙酸有机酸模拟废水时，化学需氧量（COD）去除率分别达到95.3%，91.6%和70.1%。

以莰烯和丙烯酸为原料，在自制固体酸催化剂的作用下合成了丙烯酸异冰片酯，研究了反应条件对产品收率的影响。在单因素实验基础上，采用响应面分析法对合成工艺条件进行了优化。实验结果表明：各因素对丙烯酸异冰片酯收率影响从大到小依次为催化剂用量，酸烯比，反应时间和反应温度；得到较好的合成工艺条件为酸烯物质的量之比为1.3，催化剂用量为15.5%（相对莰烯的质量百分比），反应温度61 ℃，时间7.9 h。在此条件下产品收率为81.3%，利用气相色谱-质谱（GC/MS）与核磁共振（1H NMR）对丙烯酸异冰片酯产物进行分析，结果表明产物纯度很高。

以莰烯和丙烯酸为原料，采用自制SO₄^2-/TiO₂-SnO₂固体超强酸为催化剂催化合成丙烯酸异冰片酯（IBOA），考察了催化剂用量对IBOA收率的影响，并研究了该反应的本征动力学方程。结果表明，在搅拌速率大于400 r/min，催化剂粒径小于83 µm时，可消除内外扩散。通过机理基元反应动力学，建立丙烯酸与莰烯合成IBOA的反应动力学模型，分析可知，该合成反应的正反应为二级反应、逆反应为一级反应，反应活化能为60.089 kJ/mol，指前因子为4.068×10⁵ L/(mol·g·min)，该动力学模型预测的结果与实验结果吻合良好。

以H₂O₂为氧化剂，磷酸为助剂，采用初始浓度法研究了钨酸催化过氧化氢氧化1,2-环己二醇合成己二酸的氧化动力学，建立动力学模型，得到了反应动力学方程。实验结果表明，1,2-环己二醇的反应级数为0.98，H₂O₂的反应级数为0.30，反应的活化能为46.92 kJ/mol，指前因子为9.48×10⁴ L^0.28/(mol^0.28·min)。通过实验验证氧化动力学方程，计算值和实验值的平均相对误差为0.2%，两者基本吻合。

为提高碳材料对聚硫化物的吸附能力，将三聚氰胺-二甲亚砜（DMSO）混合溶液真空灌注至大孔碳（MPC）孔道，并通过干燥和煅烧，在MPC孔道内壁均匀担载氮化碳（g-C₃N₄），得到复合材料g-C₃N₄/MPC。研究表明，g-C₃N₄/MPC中由于g-C₃N₄和MPC的协同作用，强化了聚硫化物的吸附，有效抑制了聚硫化物穿梭，改善了以其为载硫材料的锂硫电池循环性能。另外，MPC和三聚氰胺的较佳质量比为1:1，所得g-C₃N₄/MPC具有良好的聚硫化物穿梭抑制效果，而且硫电极的导电性也得到有效改善，所制备的电池表现出优异的循环性能和倍率放电性能。

借助聚焦光束反射测量仪（FBRM）和颗粒录影显微镜（PVM）对丁二酸冷却结晶过程中的聚结现象进行研究，通过加晶种实验和不加晶种实验初步推断大小颗粒的共存及颗粒间的相互结合力是形成聚结需要考虑的两个因素。在此基础上，将3种类型的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和吐温80（Tween80）加入到丁二酸冷却结晶系统，考察了表面活性剂对结晶过程中颗粒聚结的抑制作用。晶体形貌变化表明，所选的表面活性剂均能吸附于晶体表面，且可大大降低聚结，可推测表面吸附产生的机械隔离能够降低晶体间的相互结合力，并促使结晶产品的粒度更为均匀。这一研究证明添加表面活性剂可降低结晶过程的聚结程度。