静态混合器广泛应用于溶剂萃取，改造静态混合器的入口结构可以提升混合效果。为探究不同入口结构对液液分散的影响，以传统SK型静态混合器、非对流入口静态混合器、Roughton静态混合器、Y-静态混合器4种不同入口结构的静态混合器为研究对象，通过计算流体力学-种群平衡模型（CFD-PBM）数值模拟方法，考察了不同入口结构对静态混合器中液体流速、混合效果和Sauter平均直径（d32）的影响。模拟结果表明：不同入口结构的静态混合器具有显著差异的流体流动状态、混合效果和液液分散效果。混合效果和液液分散效果从好到差依次为Y-静态混合器、Roughton静态混合器、非对流入口静态混合器和传统SK型静态混合器。在混合元件区，4种入口类型的静态混合器的流速相同，但是混合元件发挥混合和分散的作用不同。Y-静态混合器和Roughton静态混合器作为液液分散设备，可以以较少的混合元件数实现高分散效果。

连续流微反应技术的迅速发展为化学合成技术提供了一条可精准控制的路径。其微反应器中尺度效应和构型对参反流体的流场结构、混合传质以及化学反应影响极大。本工作组建有效的串行竞争反应格子Boltzmann模型，通过该模型对Y型和倒Y型微反应器的流场结构、混合传质和化学反应进行数值模拟研究。结果表明：微反应器中的流动以层流为主，其混合器中的对流传质强度很小，微反应器中化学反应以扩散传质为基础进行反应。数值模拟所得结论可为连续流微反应器设计以及微反应精准控制提供有意义的参考。

在气升式反应器冷模实验装置中，研究了气体分布器类型及结构参数对流场和传质的影响规律。结果表明：与环形分布器和四喷嘴分布器相比，采用半球形分布器时平均气含率更高、气含率径向分布更均匀、气泡直径更小、比表面积更大、下降段液速更大、液相体积传质系数更高。气升式废水处理反应器中选用半球形气体分布器可获得更好的混合和传质效果。进一步考察了半球形分布器开孔率和开孔角度对气含率、下降段液速和体积传质系数的影响，确定了最优开孔率为0.457%、最优开孔角度为45^o。研究结果可为气升式反应器的工业设计和操作优化提供依据。

采用氨水、碳酸铵碱性溶液作为浸出剂，在水热条件下浸出处理废弃钴钼加氢催化剂，探究了影响金属元素Mo和Co浸出的主要因素。结果表明：在水热条件下，以氨水和碳酸铵作为复合浸出剂能有效抑制Al的浸出，同时对金属元素Mo和Co的浸出率较高。在氨水浓度为10 mol/L，碳酸铵浓度为2 mol/L，固液比为1:18 g/mL和反应温度为90 ℃的条件下，Mo和Co的单级浸出率分别达到81.7%和52.6%。进一步采用沉淀法分离回收浸出液中的Mo，制备了花瓣状形貌的(NH₄)₃PO₄(MoO₃)₁₂·4H₂O产品；利用焙烧后的浸余残渣作为载体负载Cu和Ni制备萘选择加氢催化剂，其催化效果与商品氧化铝载体制备的催化剂相当。

以Mg，K和Cs改性的VO_x/SiO₂为催化剂，氧气为氧化剂，在固定床反应器中以邻二甲苯为原料氧化合成2-甲基苯甲醛，系统地考察了改性催化剂种类、反应温度、氧气与原料物质的量之比以及液时空速对氧化反应的影响。结果表明：催化剂表面碱性的增加有利于提高2-甲基苯甲醛的选择性。较优的反应条件为：以K-VO_x/SiO₂为催化剂，反应温度为400 ℃，氧气与邻二甲苯物质的量之比为4.5，邻二甲苯液时空速为0.36 h^-1。优化条件下，邻二甲苯氧化合成2-甲基苯甲醛具有较高的催化反应性能，邻二甲苯的转化率为10.5%，2-甲基苯甲醛的选择性达到98%以上。K-VO_x/SiO₂催化剂的稳定性较好，具有良好的工业应用前景。

分别以MnO₂和合成普鲁士蓝（PB/XC-72R）作为催化剂时，考察其对甲醇和双氧水的催化性能，发现两者均可以实现对双氧水的选择性催化。以开发的Z-NiPt为阳极催化剂，以MnO₂与PB/XC-72R为阴极催化剂，组成甲醇双氧水单腔体电池，并测试电池的性能。结果表明：以PB/XC-72R为阴极的单腔体燃料电池的最大功率可达9.1 mW。该研究验证了甲醇单腔体新型燃料电池的可行性，为后续甲醇双氧水单腔体燃料电池开发奠定了基础。

以对氟苯甲醛和4-甲基-3-氧-N-苯-2-(苯亚甲基)戊酰胺为起始原料，噻唑溴化物和三乙胺作为催化剂，通过Stetter反应合成阿托伐他汀关键中间体2-[2-(4-氟苯基)-2-氧代-1-苯基乙基]-4-甲基-3-氧代-N-苯基戊酰胺。根据可能的反应机理，从质子、非质子溶剂和不同极性大小的溶剂中寻找合适的溶剂提高Stetter反应收率和产品质量。研究了溶剂类型、反应温度、溶剂用量、催化剂种类和反应时间等因素对反应的影响，得到的优化工艺条件为：以四氢呋喃作为反应溶剂，用量为原料质量的2.7倍，以溴化3-乙基-5-(2-羟基乙基)-4-甲基噻唑和三乙胺作为催化剂，在65 ℃下反应16 h。在上述条件下，阿托伐他汀关键中间体2-[2-(4-氟苯基)-2-氧代-1-苯基乙基]-4-甲基-3-氧代-N-苯基戊酰胺的纯度大于99.5%，收率高于88%，产品质量和收率大幅提高，明显减少了脱氟杂质（Des-fluoro）及其他副反应，有利于提高产品的竞争力。

两步法合成了一种新型苯并羧酸类螺吡喃化合物分子3-[ 8'-甲氧基-1,1-二甲基-6'-硝基螺环(苯并[e]吲哚-2,2'-铬) -3(1H)-基]丙酸。利用紫外、荧光分光光度计、傅里叶红外光谱仪、高分辨质谱和核磁共振仪等表征手段分析螺吡喃类化合物的结构与性能。结果表明，该化合物对Fe³⁺和Pb²⁺具有裸眼识别、紫外与荧光识别能力，且兼具检测限低（Fe³⁺浓度为3.22×10^-6 mol/L、Pb²⁺浓度为3.02×10^-6 mol/L）和响应时间短等优点。

以2-正丙硫基-4,6-二氯-5-氨基嘧啶为起始原料，经芳香亲核取代、重氮化、芳香亲核取代和脱亚异丙基保护四步反应制得抗凝血药替格瑞洛。结果表明：在第一步芳香亲核取代反应中，以三乙胺和N,N-二异丙基乙胺体系作为溶剂和缚酸剂，大幅缩短了反应时间，提高了转化率和收率；在第三步芳香亲核取代反应中，以碳酸钾为缚酸剂，简化了后处理过程，减少了对环境的污染。所用合成方法操作简单、易于纯化，为工业化放大生产提供了可能性。

两性离子材料是一类具有相同数量阳离子和阴离子官能团、整体呈电中性的材料。两性离子聚合物能够通过与水分子之间形成超强水化层抵抗蛋白质等污染物的表面吸附，因此具有突出的抗污特性。此外，两性离子材料还具有黏附性、抗冻性、药物增溶性、离子选择性等性能，已广泛应用于生物医药、工业生产等领域。本文首先总结了两性离子材料的抗污特性，介绍其在抗蛋白、抗细菌、抗病毒吸附方面的应用，接着以医用传感器、药物递送和分离膜为生物化工领域的代表方向，介绍两性离子材料的抗污及其他应用，最后讨论了发展两性离子材料存在的问题与挑战，展望了两性离子材料作为一类新型功能化材料的应用前景。

为了提高高溴指数原料工况下芳烃烷基转移装置的运行稳定性，在实验室模拟的高溴指数原料条件下，通过模型反应考察了原料中烯烃组分对芳烃烷基转移反应的影响，并通过调整反应温度、循环氢纯度等操作条件对芳烃烷基转移反应工艺进行了优化，为工业装置的运行优化提供了理论依据。基于实验室考察结果，通过对反应温度、循环氢纯度等工艺参数的优化，以及更换白土操作，提高了高溴指数原料工况下工业装置的运行稳定性和原料转化率，为高溴指数原料工况下芳烃烷基转移装置的运行优化提供了参考。