天然气使用过程中会伴随着甲烷逃逸现象，对环境造成严重危害。催化燃烧法是治理甲烷最有效的方法之一，而开发高性能甲烷燃烧催化剂是关键。本工作以LaMn_0.6Ni_0.4O₃钙钛矿作为研究对象，针对传统钙钛矿比表面积低，暴露活性位点少，氧化还原能力低的问题，分别使用柠檬酸和抗坏血酸对LaMn_0.6Ni_0.4O₃钙钛矿进行酸刻蚀处理，制备了改性钙钛矿催化剂LMN-mx（m为N和K，分别表示柠檬酸和抗坏血酸刻蚀；x为静置时间，其值为1，3和5 h）。结果表明：刻蚀后钙钛矿催化剂结构基本不发生改变，比表面积从17.1 m²/g增大至22.0 m²/g。酸刻蚀有利于LaMn_0.6Ni_0.4O₃钙钛矿表面氧空位的产生和吸附氧的富集，钙钛矿表面的Mn⁴⁺物种含量有所提高。此外，酸刻蚀还能提高催化剂的还原能力。所有制备的催化剂中，LMN-N3催化活性最佳，甲烷的转化率为90%时的温度为537 ℃，低于LMN和LMN-K3。同时，LMN-N3催化剂具有较好的热稳定性和抗水性。上述研究表明，使用有机酸刻蚀钙钛矿能够增加其表面活性物种含量，提高其催化活性，这种改性策略简单易行、使用范围广，具有良好的应用前景。

为了减少β分子筛晶格缺陷，强化其酸性和稳定性，在工业合成体系中使用少量L-赖氨酸辅助β分子筛晶化，并对所合成的样品进行X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）、场发射扫描电镜（FESEM）、氨气程序升温脱附（NH₃-TPD）、吡啶红外（Py-IR）和氮气吸附脱附表征。结果表明：使用L-赖氨酸辅助合成β分子筛可有效提高β分子筛产物的相对结晶度、硅铝物质的量之比和微孔比表面积，并改变晶粒形貌。NH₃-TPD和Py-IR表征结果显示，L-赖氨酸辅助合成的Hβ分子筛较常规Hβ分子筛具有更高的酸强度和更大的中强酸、强酸酸量。将其制备成双功能催化剂并用于催化四氢萘的加氢裂化反应，L-赖氨酸辅助合成β分子筛基催化剂表现出优异的催化活性和稳定性，这主要归因于β分子筛的中强酸、强酸性质、热和水热稳定性以及十二元环孔道体系得到改善。

乙烯裂解原料劣质化导致裂解汽油中氮含量显著增加，开发新型加氢脱氮（HDN）催化体系以适应高氮裂解汽油工况具有重要意义。以常用的Mo/Al₂O₃为模型催化剂，通过控制载体预处理方式来调控催化剂微观结构，并采用X射线衍射（XRD）、H₂程序升温还原（H₂-TPR）、高分辨率透射电镜（HRTEM）、X射线光电子能谱（XPS）、吡啶红外（Py-IR）等表征手段对催化剂进行表征，系统地研究了载体预处理方式对Mo/Al₂O₃催化剂结构及HDN催化反应性能的影响。结果表明：对于Mo/Al₂O₃催化剂，载体经酸、碱预处理前后MoS2活性组分均呈单层分散状态；酸、碱预处理可调变催化剂表面酸性、活性相与载体作用强度，并最终影响钼物种硫化度以及表面S和Mo物质的量之比（S/Mo比）；吡啶HDN反应受加氢（HYD）和C—N氢解（CNH）共同作用：低吡啶转化率（小于20%）下HDN主要与邻近不饱和配位位点（CUS）数目有关；而吡啶转化率较高（约50%）时HDN受CUS数目和Bronsted酸（B酸）性质共同影响，即载体经碱处理得到的催化剂具有较适宜的表面S/Mo比和B酸量，有利于获得更高的吡啶转化率。上述研究成果为后续开发高效Mo基HDN催化剂提供了重要指导。

通过浸渍还原法将RhNi纳米颗粒负载在SBA-15（介孔二氧化硅）上制备出不同金属比的RhNi/SBA-15催化剂，进一步考察催化剂的结构及其催化水合肼制氢的性能。结果表明：RhNi/SBA-15催化剂中形成RhNi双金属，Rh和Ni双金属之间的协同作用有效提升催化剂活性。所制RhNi/SBA-15催化剂中Rh和Ni物质的量之比为9:1，在反应温度为323 K，NaOH浓度为0.15 mol/L时，该催化剂具有较高的活性，转化频率（TOF）为2 569.6 h^-1，经过5次循环后仍保持良好的催化活性。

研究了稀硫酸水溶液对USY沸石的多级孔化处理效果，采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、N₂低温吸附-脱附、NH₃程序升温脱附（NH₃-TPD）、吡啶吸附红外光谱（Py-IR）、核磁共振（²⁷Al MAS NMR）等分析手段对分子筛产品进行了表征。结果表明：改性所得H-USY样品在相对结晶度维持较高水平的同时，外比表面积和介孔体积达到187 m²/g和0.20 cm³/g，相比母体USY分子筛分别提升了175%和150%，减缓了大分子催化反应的失活速率；另外，酸处理可以调控分子筛表面的活性酸中心分布和铝原子配位，可在有效减少“强酸中心”的同时促成更为丰富的“中强酸中心”，并使Bronsted/Lewis酸分布更为合理，有助于抑制重质组成的生成。在重整生成油的脱烯烃反应中，催化剂C_H-USY对脱除芳烃中微量烯烃的催化效果明显高于C_USY，在原料进样空速（WHSV）为6 h^-1、反应压力为2.2 MPa条件下，反应80 h后仍能保持90%的烯烃脱除转化率，并因传质孔结构和酸性质的优化，使得C_H-USY催化剂在高温（220 ℃）条件下拥有优异的脱烯烃性能、轻质产物（中间馏分油）选择性和协同催化效果。

为了研究耦合流化床边壁区固体颗粒的流动特性，采用压力传感器、PV-6型颗粒速度测量仪和PC6D型颗粒浓度测量仪测量了提升管轴向压降以及颗粒速度和浓度。结果表明：颗粒的下降速度为0.8～1.6 m/s。固体循环量、表观气速的增加使颗粒下降速度增加，总结得到颗粒速度与截面平均固体浓度关联式。增加固体循环量、减小表观气速使边壁区固体浓度和流量增加，但返混比的变化相对较小，并拟合得到了固体浓度与截面平均固体浓度关联式。因此对于耦合流化床，可以通过改变操作条件来调节边壁区固体颗粒的流动特性。

采用熔融共混法制备了聚乳酸（PLA）/聚己内酯（PCL）共混物，基于共混物中PCL的熔融吸热和PLA的玻璃化转变吸热，制备了PLA/PCL相变降温材料。利用差示扫描量热仪、偏光显微镜、广角/小角X射线散射和单轴拉伸测试等手段，研究物理老化和共混比例对共混物相变行为、相结构、结晶结构和力学性能的影响，并将该相变降温材料应用于3D打印熔融沉积成型。结果表明：与纯PLA相比，物理老化和加入PCL均可提高共混物的相变潜热，并拓宽其相变温度范围。共混物相变潜热的提高是由于物理老化后PCL的晶体完善、片晶增厚以及PLA局部有序结构的形成。共混物中PCL和PLA是不相容的，PCL相分散在PLA基体中，呈现海岛分布结构。加入PCL后，共混物的屈服强度和杨氏模量降低，断裂伸长率变化不大。采用熔融沉积成型3D打印该相变降温材料时，打印挤出较为流畅，3D打印制件外观良好。

为研究蒽醌法制备过氧化氢工艺中常用的4种氢蒽醌溶剂即磷酸三辛酯（TOP）、2-甲基环己基醋酸酯（MCA）、四丁基脲（TBU）和二异丁基甲醇（DIBC）的水解稳定性，采用水热法系统研究了4种氢蒽醌溶剂分别在水、稀磷酸溶液和稀碳酸钾溶液中的水解情况。结果表明，在120 ℃下，TOP，TBU和DIBC在3种溶液中均具有良好的水解稳定性，而MCA的水解稳定性相对较差，其在水或稀磷酸溶液中都会发生水解，生成2-甲基环己醇和醋酸，但MCA在稀碳酸钾溶液中表现出较好的水解稳定性。

磷铝分子筛制备过程中产生含有机模板剂及磷酸盐的废水，在废水中加入调节助剂进行蒸发浓缩可回收有机胺，但同时产生大量磷酸盐废渣。为去除磷酸盐废渣中残留的有机模板剂以实现磷酸盐的资源化利用，采用水蒸气热解法对磷酸盐废渣进行深度处理，详细考察了助剂种类、水蒸气热解温度和水蒸气用量等条件的影响。结果表明，以氧化钙为调节助剂蒸发浓缩产生的磷酸盐废渣，经水蒸气热解处理后可得到符合GB/T 20412-2021《钙镁磷肥》肥料标准的资源化产品。在水蒸气与磷酸盐废渣质量比为30:100，于400 ℃水蒸气热解处理2 h后得到的固体产物中有机模板剂可完全去除，处理后废渣中的总有机碳≤0.5%（质量分数），有效磷≥30%。

针对我国近海水域内富营养化程度加深的现状，围绕水体富营养化的核心问题，即高浓度的N和P元素去除，本工作以燃料电池反应机理与置换反应原理为依据，提出发电过程结合脱除N和P并合成MgNH₄PO₄的思路，设计了反应路线。以含N和P水体作为镁燃料电池电解质，通过镁燃料电池的离子反应将水体内正铵离子、磷酸根离子与镁离子结合生产MgNH₄PO₄产品。同时探究本实验MgNH₄PO₄的生成机理，并通过数据分析初步判断其处理海水富营养化有较好的效果且镁燃料电池工作时输出稳定，具有一定的可行性。

发展环境水样和生物体内各种金属离子、阴离子的定量检测方法对于避免离子中毒事故和研究金属离子的生物活性具有重要意义。香豆素类染料分子化学性质稳定，光物理性能优秀，非常适合用于开发具有离子识别能力的荧光传感体系。本文围绕香豆素分子的结构设计，从“能够识别多种离子的香豆素探针分子”和“基于香豆素染料分子的金属离子阵列传感器”2个研究方向，讨论了香豆素荧光染料探针分子在同步识别多种金属离子和阴离子应用领域的研究进展。可以看出，无论是开发具有多个识别位点的特异性探针分子，还是基于模式识别原理的阵列传感器，香豆素类染料分子在多种离子识别领域均展现出光明的应用前景。

吸附法是治理挥发性有机物（VOCs）的重要技术之一。近年来，多孔材料用于VOCs的吸附处理受到了研究者的广泛关注。本文总结了多种多孔材料，如活性炭、生物炭、活性碳纤维、石墨烯、沸石分子筛、金属有机骨架材料、多孔有机聚合物和复合材料等在VOCs吸附领域的应用和研究进展，阐述了各类材料在VOCs吸附应用中存在的问题，探讨了其未来发展前景，总结了吸附剂失活的原因和再生的方法，为多孔材料在VOCs吸附领域的应用提供借鉴。