开发生物基平台化合物糠醛向1,5-戊二醇转化的绿色合成路线是减少人们对化石燃料依赖的有效途径。本工作设计制备了Pd-MoO₃/TiO₂双功能催化剂，通过N2物理吸脱附，X射线光电子能谱（XPS），透射电镜（TEM）对其进行表征分析。对催化剂活性组分及载体进行筛选，优选出了Mo/Pd物质的量之比为1.5的催化剂，并对糠醛氢解反应路径进行了探究。实验结果表明，在150 ℃和H₂压力为3 MPa的条件下，糠醛在2 h内可以完全转化，1,5-戊二醇的收率可以达到56%，催化剂重复使用5次活性无明显下降，稳定性良好。

分流式克劳斯工艺是高效处理贫酸性气体的硫磺回收技术之一。在该工艺中采用非常规分流法，可有效解决硫回收负荷不均、出现游离氧和设备及催化剂使用寿命减少等问题。基于Aspen Plus软件建立和验证了克劳斯工艺模型，研究了非常规分流比例对克劳斯工艺的影响，并考察了酸气组成、当量比、富氧浓度、预热温度和压力对非常规分流工艺的影响，建立了非常规分流比例下实现合流处H₂S和SO₂体积比为2的变量模型。结果表明：随着分流比例的增加，炉膛燃烧环境逐渐转变为缺氧气氛，炉膛温度降低，克劳斯反应开始在热反应段进行，硫回收负荷从催化反应段向热反应段转移。变量模型能同时转移硫磺回收负荷和提高硫磺回收率，可为工业克劳斯非常规分流工艺提供丰富的操作条件。

Fed-batch操作因其能有效改善微生物生长环境、延长发酵时间和消除原料及产物抑制而广泛应用于发酵工业中。从动态优化的理论及数值计算两方面，对发酵过程的最优给料参考轨迹进行分析和模拟计算，结果显示，应用基于有限元的正交配置方法可以较好地处理bang-singular-bang控制问题；当操控输入取在离散点内为零阶保持时，优化的参考轨迹在工业实践中较容易实现，并且具有优于恒定给料的效果。以青霉素发酵过程为例，将优化目标设定为产品/卸料基质浓度时，可获得更优的青霉素产量，并且能有效控制基质的产品转化率，降低后续产品、原料分离成本。该青霉素优化计算方案可推广至一般Fed-batch过程，辅助工业过程建立最优给料策略。

对甲砜基甲苯硝化反应由于反应迅速、高放热和非均相等特性，难以获得较为准确的动力学数据。以硝硫混酸为硝化试剂，在微反应器内对对甲砜基甲苯均相硝化反应动力学进行研究，构建包含微混合器、毛细管微反应器、毫秒级在线淬火模块的连续流微反应系统，测定了均相硝化反应动力学参数。在质量分数为88%的硫酸、温度为10～25 ℃、停留时间为1～5 s的条件下，确定该反应是二级反应，指前因子为7.16×10¹² L/(mol·s)，活化能为50.65 kJ/mol。同时在实验研究范围内对建立的动力学模型进行验证，结果表明，实测值与拟合计算值吻合良好，模型具有有效性，对工业设计和安全控制具有重要意义。

导电涂料是一种具有传导电子、排除累积电荷能力的功能涂料，在航天航空、电子、石油化工等领域广泛应用。本研究将CNTs/MXene作为功能填料分散到水性丙烯酸中，制备了导电复合涂层。结果表明，涂层中的CNTs/MXene互相搭接形成了导电通路，当CNTs/MXene添加量为0.20%（质量分数）时，电导率达到了1.54×10^-2 S/cm。管状CNTs与片层状MXene结合，使CNTs更易分散搭接形成网络结构，低添加量的导电填料即可提升复合涂层的导电性能，又能大大降低导电涂料的成本，进一步促进低成本导电功能涂料的产业化。

选择性催化还原反应（SCR）的废催化剂中含有钒、钨和钛等有价值的金属，为最大限度回收其中的钒和钨资源，采用草酸分级浸取废SCR催化剂中的钒和钨，系统考察了草酸浓度、浸取温度、液固比和浸取时间对钒和钨浸出率的影响，并通过X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）等表征手段分析浸出机理。废SCR催化剂直接用草酸浸取，钒浸出率为76.95%，钨和钛浸出率仅为5.31%和0.22%，钒被浸出。滤渣经焙烧后用草酸浸取，钨浸出率为56.70%，钒和钛浸出率仅为16.36%和0.12%，钨被浸出，最后滤渣主要成分为锐钛矿型TiO₂。该流程实现了废SCR催化剂的分级浸取，钒和钨在不同步骤中浸出，避免了钒和钨分离困难的问题，简化了后续处理工作，降低了二次污染。

酯基季铵盐阳离子表面活性剂相比于其他季铵盐表面活性剂，具有更好的表面活性、易生物降解性、柔顺性和抗菌性。近年来酯基季铵盐得到快速的发展，成为一类绿色环保型的表面活性剂。本文从传统的多官能团（酰胺基、糖基）的酯基季铵盐表面活性剂的合成路线和性能，单一型、双子型和聚合型酯基季铵盐抗菌的机理和活性，可控释香型多功能酯基季铵盐的性能和优势3个方面综述了多功能酯基季铵盐的研究进展，并对其研究方向进行展望。酯基季铵盐表面活性剂具有功能多样性及灵活性，在日化领域有着极为广阔的应用空间。

基于有机-无机杂化钙钛矿材料具有带隙可调、光吸收带宽、双极电荷传输性能好、电荷扩散长度长、溶液加工成本低等优点，钙钛矿太阳能电池受到研究人员的广泛关注。空穴传输材料作为钙钛矿太阳能电池的重要组成部分，对载流子的提取和运输、钙钛矿的结晶性、电池器件的稳定性和制作成本都有相当大的影响。本文介绍了近年来有机共轭小分子作为空穴传输材料的研究进展，特别是其分子结构对材料各项性能的调控作用，包括能级、空穴迁移率、成膜性以及器件的光电转换效率和长期稳定性等，以期为未来有机共轭小分子空穴传输材料的研发提供参考。

官能团的引入使聚乙炔衍生物具有多种独特的物理化学性质，在不对称催化、光学材料和化学传感器等方面具有潜在的应用价值。本工作设计并合成含氨基甲酸酯支链的聚乙炔衍生物（P1），将其作为底物进行后续改性。基于氨基甲酸酯可与多种胺分子发生亲核取代反应，选取1-苯乙胺和3,5-双(三氟甲基)苯胺分别对P1进行后修饰，成功得到含脲基的P2和P3两种目标聚合物。由于脲基与阴离子间固有的氢键结合能力和聚乙炔共轭主链的协同作用，P3表现出阴离子传感特性。向P3/四氢呋喃溶液添加阴离子可导致其紫外可见吸收光谱的变化，特别是使用的阴离子为F^-，Cl^-，Br^-和CH₃COO^-时，新的吸收峰出现在约为450 nm和480 nm的可见光区域，可应用于比色传感器。

通过分析催化剂绝热床反应温度、水油比、乙苯投料负荷、反应系统压降以及催化剂性能的运行结果，评估了GS-12乙苯脱氢催化剂在苯乙烯装置的工业应用性能。结果表明：GS-12催化剂起始温度低、对热敏感性强，脱氢反应器提温速率平缓；机械强度高，床层压降增长缓慢，抗粉化及抗波动性能好。在平均乙苯投料负荷为102.9%的高负荷条件下，乙苯转化率和苯乙烯选择性分别维持在65.0%和97.7%左右，其苯乙烯选择性和收率高。使用寿命长达33个月，催化剂稳定性好，具有广阔的工业应用前景。