通过溶胶凝胶法制备了一系列不同Nb2O5质量含量的Nb2O5-SiO2载体及其负载的Pt催化剂，并应用于甘油氢解制备1,3-丙二醇反应，利用X射线衍射、H2程序升温还原、透射电镜、X射线光电子能谱仪、NH3程序升温脱附与CO傅里叶漫反射红外光谱等手段对复合载体及其负载的Pt催化剂进行了系统的表征。研究结果表明：Nb2O5的改性提高了Pt的分散度及其与复合载体间的相互作用，显著增加了催化剂表面酸中心数量，从而显著提升催化甘油氢解活性。其中Nb2O5含量为5%的Pt/5Nb2O5-SiO2催化剂具有最多酸中心与最佳Pt分散度，表现出了最高的甘油氢解活性。

在中国神华煤直接液化工艺中，将煤液化油中的重质芳烃组分经过预加氢处理后作为循环溶剂，具有良好的供氢性能，使得煤直接液化条件温和。本实验以菲为模型化合物，在Ni-Mo/Al2O3催化剂上，利用恒温固定床反应器，进行了菲催化加氢反应行为研究。考察了不同体积空速、总压（14～20 MPa）、温度（300～400 ℃）对反应结果的影响，并结合Aspen平衡反应器模型对实验结果进行了分析。结果表明，实验条件下各反应均未达到热力学平衡。根据Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson(LHHW)竞争吸附理论，计算了菲催化加氢的反应动力学，动力学结果表明，在煤直接液化条件下，Ni-Mo/Al2O3催化剂有利于菲的深度加氢，反应主要通过菲→二氢菲→八氢菲→全氢菲路径进行，适当增大空速和降低反应温度来控制菲的加氢深度，可以达到控制菲加氢产物分布的目的。

间二甲苯（MX）和乙苯（EB）混合氧化是一种制备间苯二甲酸（IA）和苯甲酸（BA）的新方法，为深入研究MX-EB混合氧化反应规律，在Aspen Customer Modeler软件平台上构建了该反应器数学模型，进行模拟仿真研究。提出了双曲型MX-EB混合氧化动力学模型，机理分析表明EB的引入会加速MX氧化过程，混合氧化与纯组分氧化比较具有更高的MX转化效率，在此基础上构建了年产25万吨IA的混合氧化反应器模型。计算表明，原料中EB含量增加、反应压力升高、催化剂浓度增大及反应器含水量降低都会使得MX转化率及IA收率提高，液相杂质间羧基苯甲醛（3-CBA）浓度下降，同时反应体系中苯甲酸浓度及燃烧副反应增加。通过模拟获得了混合氧化的适宜反应条件为：原料中EB与MX质量比0.05左右、操作压力1.1～1.25 MPa、催化剂浓度200～300 mg/kg、含水量8%～10%。

机械搅拌作为一种重要的混合技术，有着广泛的工业应用。明确搅拌反应器内的流场结构特征，有助于混合过程的定向调控。采用数值模拟的方法，对比研究了刚性搅拌桨反应器和刚柔组合搅拌桨反应器内的流场结构。分别从搅拌槽内轴向速度分布、速度场、尾涡结构和湍动能分布等方面阐述刚柔组合搅拌桨对流体混合的强化作用。同时考察了桨型、转速、桨叶直径及搅拌桨安装离底高度对流场的影响。结果表明：与刚性搅拌桨体系相比，刚柔组合搅拌桨体系中流体轴向速度、高速流动区域体积、湍动能和尾涡结构都更大。更高的转速及更大的搅拌桨直径均有利于流体混合，过高或过低的安装离底高度均不利于搅拌槽内流体混合。总体而言，与刚性桨相比，刚柔组合桨对流体混合有明显的强化作用。

针对流体的小孔喷射问题，计算流体力学（CFD）方法能够可靠的对流体在流过小孔时的自由射流进行数值模拟研究。模拟结果表明：在射流场中，主流区中心流体速度高且保持稳定，主流区边壁流体由于与气体摩擦而导致速度急剧下降；在气雾区，流体速度降低而形成气液分散状态；小孔内发生流体加速现象，且随着孔径和流体初速度的增加，小孔内流体的加速度相应增大；流体加速度的变化量随流体初速度的增加逐渐变大，随孔径增加而逐渐减小并趋近于零。本研究得到了低速下小孔喷射状态的模拟模型，以及在不同孔径及初速度下喷射流的演化过程。

为了降低生物质油的含氧量，提高其燃烧值等质量品质，以苯酚和苯甲醚作为模型化合物研究了生物油的加氢脱氧（HDO）过程。根据反应温度473 K、氢气压力4 MPa、Pd/C催化剂上苯酚HDO的动力学实验数据，和反应温度为673 K、压力1.4 MPa、Pt/Al2O3催化剂上苯甲醚HDO的动力学实验数据，提出了可能的苯酚和苯甲醚HDO反应动力学模型，并采用Aspen Plus软件分别模拟计算了相应条件下的苯酚和苯甲醚HDO反应结果。结果表明：在所实验的条件下模拟值与实验值吻合较好，说明建立的动力学模型是可信的。

氯化铵的分解与产物的分离是实现纯碱和氯乙烯工艺集成的关键技术。以氧化镁为化学链载体是一种经济可行的方案，整个过程由释氨反应和释氯反应两个步骤组成。在固定床反应器中研究了等温条件下这两个反应的动力学机理，考察了温度、原料粒径、原料配比和水蒸气分压对反应速率的影响。结果表明：释氨反应的机理函数为随机成核-快速生长机理，表观活化能为50.27 kJ/mol；释氯反应的机理函数为二维界面反应（柱状颗粒），表观活化能为65.00 kJ/mol；氧化镁的比表面积在两个反应中都起着关键作用；释氯反应的反应速率正比于气相中水蒸气的摩尔分率。所得结果可为工业反应器的设计与优化提供理论指导。

在热重分析仪上对比研究了模拟放射性废树脂和纯树脂的热失重规律，结果表明，分别含有浓度为 0.1 g/L Co、Cs和Sr核素的模拟废阳离子交换树脂在氮气氛围下裂解时，与纯阳离子交换树脂具有相同的裂解规律；在含20%（体积分数）氧气的空气氛围下裂解时，Cs、Co和Sr对阳离子交换树脂裂解过程影响较小，与纯阳离子交换树脂比，裂解温度略有降低，残渣量不变；含有浓度为13 g/L硼（B）元素的模拟废阴离子交换树脂分别在氮气和空气氛围下裂解时，硼元素对废阴离子交换树脂的裂解过程均有抑制作用，与纯阴离子交换树脂比，裂解反应结束温度升高，残渣量增大4%～5%（质量分数）。研究还发现，空气氛围中的氧气降低了阴阳离子交换树脂的裂解残渣量和阳离子交换树脂的裂解温度，但却使得阴离子交换树脂的裂解温度有所升高。

常见的气液反应器气液两相逆向流动，当气液比过大时难以实现气液平衡，操作弹性较小。提出一种基于文丘里结构的气液两相同向流动的连续流气液反应器，利用Fluent软件对该连续流气液反应器内部流场进行三维数值模拟。研究结果表明：连续流反应器通过喉管结构的缩放，实现了气液的充分接触；通过切向进气使气液混合物产生旋转流动，液滴在离心力的作用下实现在扩散段横截面上的均匀分布，从而实现大气液体积比的气液两相快速均匀混合反应。利用混合指数来衡量连续流反应器横截面上的混合均匀程度，对于液滴粒径10～1 000 μm、气液体积比100:1～800:1的工况都表现出较好的气液混合效果。研究结果可为后续的连续流气液反应器优化设计奠定基础。

聚羟基乙酸（PGA）是化学结构最简单的线性脂肪族聚酯，具有优异的机械强度、良好的气体阻隔性、生物相容和生物可降解等性能，可应用于生物医药、包装和矿业等领域。本工作综述了聚羟基乙酸聚合机理及合成方法的研究进展，重点介绍了直接缩聚法、开环聚合法以及一些新型的合成工艺，并讨论了每种合成方法的特点和局限性。

液滴微流控技术是在微米尺度管道中精确操控互不相溶的液体发生乳化，从而快速稳定地产生结构可控、尺寸均匀液滴的技术。相较于传统液滴乳化的技术，液滴微流控为封装细胞提供了一种新颖的解决方案。本文综述了近年来在微流控芯片中封装细胞的研究进展，主要包括细胞在微液滴及水凝胶微球中的封装。同时简要总结了细胞负载微凝胶目前的应用，并展望了基于液滴微流控技术细胞封装的发展前景。

为提高乙二醇紫外透光率使其可用作聚酯原料，必须对乙二醇产品进行深度处理，控制其杂质含量。本文首先综述了影响乙二醇产品紫外透光率的主要杂质，介绍了提高乙二醇产品紫外透光率的各种方法，如活性炭吸附法、离子交换树脂交换吸附法、半透膜分离法、紫外线辐照分解法催化加氢法、亚硫酸氢钠除醛法、硼氢化钠还原法和醇醛缩合法，并概述了各种方法的原理、难点及优劣势。介绍了目前提高紫外透光率的工业应用方法，同时对提高紫外透光率的催化剂的研发前景进行了展望。