在未焙烧钛硅分子筛固载金（Au/TS-1-B）催化剂高温还原时通入六甲基二硅氧烷（HMDSO）进行原位硅烷化改性，并以未改性Au/TS-1-B催化剂作为参比催化剂，研究了原位硅烷化改性对Au/TS-1-B催化剂在丙烯氢氧环氧化制环氧丙烷反应（HOPO）性能的影响。研究结果显示：相比于未改性Au/TS-1-B催化剂，原位硅烷化改性Au/TS-1-B催化剂上纳米金颗粒粒径较小，零价金的电子结合能较高，并且原位硅烷化改性Au/TS-1-B催化剂表面Si—OH的含量明显较低。这种对Au/TS-1-B催化剂上各位点进行协同改性的方式显著提高了Au/TS-1-B催化剂的活性。

利用甲苯与乙烯的烷基化反应制备对甲乙苯，是一条具有技术经济性的合成工艺路线。本工作对无粘结剂ZSM-5分子筛催化剂颗粒进行了聚苯甲基硅氧烷（PPMS）修饰剂化学液相沉积（CLD）改性处理研究，考察了其对催化剂物化性质与择形烷基化反应性能的影响。在CLD改性过程中形成的SiO2使ZSM-5孔口收窄、外表面酸性位点钝化，这可以有效阻止对甲乙苯异构化为间甲乙苯或邻甲乙苯。经过重复3次改性的无粘结剂ZSM-5可将对甲乙苯的择形选择性提高至97%以上，与改性的常规含粘结剂ZSM-5催化剂颗粒相比，CLD改性的无粘结剂ZSM-5催化剂颗粒具有更好的烷基化活性和反应稳定性。

通过尿素沉淀法制备了ZnO催化剂，并应用于催化尿素和乙二醇（EG）醇解制备碳酸乙烯酯（EC）的反应。通过对催化剂前驱体的沉淀条件、前驱体焙烧温度以及催化剂回收与再生对产物EC收率的影响规律进行考察，并结合X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、N2吸附–脱附及粒度分析对催化剂进行了表征。研究结果表明，制备催化剂前驱体的沉淀液配比、pH值和前驱体焙烧温度对催化剂催化性能影响较大，控制沉淀液尿素（urea）与Zn(NO3)2物质的量之比为4:1，前驱体焙烧温度为450 ℃时，可制得颗粒均匀、孔隙丰富的ZnO催化剂，其催化尿素与乙二醇醇解反应具有良好的反应活性。催化剂重复使用时活性一定程度下降，这与催化剂活性组分的流失有关，回收的催化剂经焙烧再生是恢复催化活性的关键途径。

基于Fluent仿真软件，模拟研究了4种不同刮板结构的刮壁型分散机内的流场，对比分析了其混合效果。分散机对槽内固-液两相进行差速搅拌，其中刮板转速为60 r/min，搅拌桨转速为1 200 r/min。并分别采用层流模型、欧拉（Eulerian）模型和多重参考系法（MRF）对刮壁型分散机在高黏度液体-固体混合物中产生的流场进行了模拟计算。模拟结果表明：4种刮壁型分散机槽内的最高速均在叶片两端；因刮板型1上的叶片长度高于其他刮板结构，故刮板型1的最低速度仅在槽底区域；刮板型3的槽底低速区域最大，因为其下叶片为水平放置，且离底为100 mm；刮板型4的槽底低速区域最小，因为其下叶片紧贴槽底；刮板型1，3和4搅拌槽内的固体体积分数分布均出现了分层现象；刮板型2槽内的固体体积分数分布曲线变化最小，此外其搅拌功率损耗最低，说明刮板型2的搅拌混合效果最好。

以实验鼓泡流化床气化炉为模拟对象，采用多相粒子单元法（MP-PIC）对煤气化反应进行数值模拟，并对煤气化反应模型进行了可行性验证。结果表明：模拟值与实验值吻合，证明了模拟的准确性。研究了气-固流型、煤气组分和反应速率的分布情况；以气化效率和碳转化率等为气化指标，探究了氧气煤比、蒸汽煤比和煤粉粒径对煤气化指标的影响。基于正交实验结果，用响应曲面法探究多因素影响气化效率的规律，得到了最佳工艺条件。研究结果表明，各因素影响权重从大到小依次为：氧气煤比煤粉粒径和蒸汽煤比。响应曲面法得到的最优工艺条件：氧气煤比为0.474、蒸汽煤比为0.376、煤粉粒径为3.055 mm，此时最大气化效率为0.707。

有效传质比表面积（a）是设计旋转填充床的重要参数，其高精度预测尤为重要。采用了5种神经网络模型模拟旋转填充床的有效传质比表面积，包括前馈反向传播神经网络（FFBP）模型、广义回归神经网络（GR）模型、串并联叠层神经网络（CFBP）模型、径向基神经网络（RB）模型和埃尔曼正向反向神经网络（EFBP）模型。选择气体雷诺数（ReG）、液体雷诺数（ReL）、液体弗洛德数（FrL）、液体韦伯数（WeL）和填料特征参数（ψ）5个无量纲准数作为模型的输入参数，有效传质比表面积作为模型的输出参数，采用均方误差（E2）和相关系数（R2）评价模型的准确性。模拟结果与文献的实验值比较表明，5种神经网络模型可以很好地描述旋转填充床的有效传质比表面积，其中GR模型最佳。采用GR模型模拟预测了超重力因子、气体流量和液体流量对有效传质比表面积的影响，预测结果表明：有效传质比表面积随超重力因子和气体流量的增加而增加；在液体流量较低时，有效传质比表面积随液体流量的增加而增加，而超过一定流量后随其增加而减小。

利用Chemkin软件通过基于误差传播的直线关系图法和敏感性分析法简化了氨气燃烧详细反应机理，并利用Fluent软件得出了不同宽度的微通道内氨气与空气的稳燃范围。结果表明：综合误差传播的直线关系图法（DRGEP法）和敏感性分析法得到的65步反应机理与详细机理，在氨气与空气物质的量之比（当量比）为0.2～1.4时的模拟结果吻合较好。氨气在微通道反应器入口段2 mm附近快速燃烧。随着当量比和流速的增加，微通道内混合气体最高温度先增加后减少。随着微通道宽度的增加，氨气稳燃的当量比范围先增加后减小，而稳燃的入口速度范围一直减小，选用较小宽度的微通道结构，能拓宽氨气的稳燃当量比和速度范围，这为氨气在微通道燃烧提供了一定的理论依据。

鉴于化工过程非线性动态分析的复杂性，本工作提出使用Laplace-Borel（LB）变换分析化工单元周期操作、实现过程强化的方法。将原非线性动态方程组LB变换成无穷泛函形式，通过Shuffle运算，可以获得原系统的近似解析解，进而实现周期性操作的分析。通过乙醇发酵-膜分离及串联-平行反应案例，探讨了单扰动和多扰动问题，发现蒸汽吹扫流量的周期性变化可以强化乙醇传质，但周期性改变反应物浓度不能强化串联-平行反应中间产品的产量。基于LB变换分析，可以为定性或定量分析化工单元周期性操作提供理论和方法依据。

采用简单的水热法，通过控制温度制备得到的由纳米片自组装形成的花瓣形状MnO2，具有适宜的尺寸和孔道结构。考察了不同水热温度对材料形貌及性能的影响，并将所得MnO2材料用作超级电容器电极进行了电化学性能测试。结果显示，在浓度为6 mol/L的KOH电解液中，水热温度60 ℃所得的纳米花状MnO2具有优良的电化学性能，在电流密度为1 A/g时，其具有355.7 F/g的高比容量，在电流密度为10 A/g时，经过1 000次循环后的比容量保持率为95.5%。

为研究蒽醌法制备H2O2工艺中使用的溶剂对活性氧化铝（γ-Al2O3）再生蒽醌降解物的影响，采用溶剂预处理γ-Al2O3和向工作液中加入溶剂两种方法，考察了重芳烃（Ar）、磷酸三辛酯（TOP）、2-甲基环己基醋酸酯（MCA）、四丁基脲（TBU）和二异丁基甲醇（DIBC）共5种溶剂对γ-Al2O3再生蒽醌降解物的影响。结果表明：Ar，TBU和DIBC对γ-Al2O3再生蒽醌降解物的性能几乎没有影响，但TOP和MCA均会显著降低γ-Al2O3对蒽醌降解物的再生能力。推测是因溶剂分子与γ-Al2O3的碱性位之间相互作用强弱不同引起的。

三价铬转化膜作为替代六价铬转化膜在轻合金表面处理工艺中是最具应用前景的方法。利用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和高分辨拉曼光谱探究了铝合金AA3003表面三价铬转化膜显微结构、组分及化学价态。实验结果表明，AA3003铝合金表面三价铬转化膜是一层致密的膜层，主要化学元素有Cr，Zr，F和O。六价铬组分CrO42-和三价铬组分Cr2O3拉曼谱峰分别为866和536 cm-1。铝合金表面新鲜的三价铬转化膜不存在六价铬组分，但高温灼烧可促进六价铬物质的产生。