以加氢预处理后的催化裂化油浆为原料，采用低温热缩聚与溶剂热萃取相结合的方法制备同性沥青，并研究了不同热缩聚温度、不同溶剂、不同体积比的正庚烷-甲苯混合溶液对同性沥青的影响。将同性沥青通过熔融纺丝、预氧化、炭化得到同性沥青基碳纤维。采用偏光显微镜、XRD、红外光谱、元素分析、热重分析和扫描电子显微镜等手段对同性沥青基碳纤维进行表征。结果表明：在热缩聚过程中，温度小于400 ℃能有效避免中间相小球的生成；在溶剂热萃取过程中，随着制备聚合沥青的热缩聚温度升高，正庚烷不溶物软化点也相应提高；随着甲苯含量的提高，混合溶液不溶物收率降低，软化点升高；390 ℃低温热缩聚，以正庚烷为溶剂进行溶剂热萃取制得的同性沥青软化点达到230 ℃，熔纺性能好。原丝纤维最佳预氧化条件为：先以升温速率1 ℃/min升温至180 ℃，然后以0.5 ℃/min升至270 ℃维持30 min；炭化后得到的同性沥青基碳纤维碳质量分数达到94%，拉伸强度达到1.113 GPa。

双环芳烃定向转化为单环芳烃能有效提升催化裂化轻循环油(LCO)品质并缓解柴油产能过剩的问题。以1-甲基萘(1-MN)为模型化合物，通过热力学理论计算和实验对其加氢饱和反应热力学平衡特性及反应路径进行研究。热力学理论计算表明：四氢萘的加氢饱和反应自由能比1-甲基萘的加氢饱和反应自由能对于反应温度更为敏感；反应体系中1-甲基四氢萘(1-MTL)和5-甲基四氢萘(5-MTL)摩尔分数随反应温度、反应总压或氢/烃摩尔比的单独变化均存在最高值，当反应温度为650 K、反应压力为4.0 MPa及氢/烃摩尔比为5时，平衡体系中四氢萘类(MTLs)摩尔分数高达到47.2%。采用Ni-Mo/γ-Al₂O₃催化剂的加氢饱和反应实验结果与热力学理论计算的结果相一致，提高反应温度(高于623 K)能够抑制MTLs加氢饱和生成1-甲基十氢萘(1-MD)；提高H₂分压(高于4.0 MPa)虽能提高1-MN的转化率却使MTLs选择性降低，因此1-MN加氢饱和生成MTLs适宜的H₂分压为4.0 MPa。

复杂体系反应动力学模型在石油加工过程工艺设计、操作条件优化等方面具有重要的应用价值。传统集总模型由于组成划分强烈依赖于建模所用原料，导致其原料适应性差。相比于集总模型，分子层次模型以分子作为最小构筑单元，模型的预测能力及原料适应性大为提高。笔者提出了分子层次模型构建策略，完成了重油加氢处理分子层次模型的构建，并将构建完成的重油加氢处理分子层次模型应用于不同重油原料，以考察其产物性质预测能力与原料适应性。结果表明：不同重油原料的组成模型宏观性质与实验数据一致，分子分布与高分辨质谱数据一致；反应动力学模型计算得到的产物宏观性质与分子分布符合实验结果，硫化物与氮化物的转化规律与实验规律一致。因此，分子层次模型具有一定的预测能力与原料适应性，相比于集总模型具有更高的工业应用价值。

根据某炼油厂S Zorb装置的生产工艺和操作规范，用24个操作变量与精制汽油主产品的流量和硫含量的实际生产数据进行了相关性分析，压缩为10个操作变量后建立了基于Aspen Plus的生产过程机理模型；经随机抽样检验和灵敏度分析后，以原料进料流量和硫含量、加热炉进口温度、加氢石脑油进料流量、热分压力、热分温度、干气出装置温度、冷分温度为输入，精制汽油的流量、硫含量和氮含量为输出运行机理模型，拓展了装置的在线产品预测数据集；在此拓展数据集上，采用基于麻雀搜索算法的正则化极限学习机(SSA-RELM)建立了装置的在线产品预测数据驱动模型；最后以进料分区，将精制汽油流量、硫含量和氮含量为优化目标，给出了6个分区的在线操作最优化方案。

以环烷基重油(HO)和低温煤焦油(LCT)为原料，通过喹啉的萃取与改性得到不同喹啉不溶物(QI)含量的改性LCT，考察了HO和改性LCT共碳化制备针状焦的反应特性；研究了重油原料和煤焦油共碳化制备针状焦过程中的结构演化机理，并分析了出现结构不相容的原因。结果表明：LCT中的QI在碳化过程中易造成空间位阻，产生结构性缺陷结构，进而影响芳香片层间的有序堆叠；HO与改性LCT共碳化制备的针状焦结构中出现了明显的结构性分离界面；改性LCT中的QI在共碳化过程中逐渐聚集，并形成相分离界面，阻碍了各向异性大分子结构的渗透与扩散。改性LCT中QI的脱除有助于提高2种原料的结构相容性以及碳质结构的协同性演化。

采用扫描电镜、黏度计、激光共聚焦显微镜、稳定性分析仪、岩心驱替等手段，考察了两亲聚合物稠油活化剂(简称活化剂)对渤海S3稠油拆解降黏、聚并增阻作用及其动态调剖与驱油机理。结果表明：活化剂在水溶液中能形成含有许多空腔的致密空间网络结构，显示较强的增黏能力；活化剂可将油-水界面张力由37.8 mN/m降低至1.4 mN/m，在油膜上接触角由102°降低至30°，将油的连续相拆解至微米级甚至更小的分散相，在油/水质量比1/1时活化剂对渤海S3稠油的降黏率达91.1%；活化剂溶液-稠油分散体系静置60 min后，油滴发生聚并，其粒径由初始的81 μm增大到294 μm，体系黏度由73 mPa·s升至226 mPa·s；当聚并后的分散体系/模拟水质量比为1/1时，混合体系降黏率达到95.4%，吸附在油-水界面上的活化剂持续发挥作用。单管岩心模型中，与黏度相似的聚合物相比，活化剂的驱替压力更高，含水率下降漏斗分布更宽，采收率增幅（R_EO）达到20.4百分点，比聚合物增加了10.6百分点；双管岩心模型中，低浓度低黏度活化剂溶液表现出比聚合物更强的调剖和驱油能力。

为适应中高温中高盐的油藏条件，需要研制成胶时间长、稳定性好且成本低的冻胶堵剂。针对水中盐质量浓度分别为10174、41529 mg/L，温度分别为70、90 ℃的条件，考察了部分水解聚丙烯酰胺(G3515)与交联剂水溶性酚醛树脂(PR)的成胶规律。结果表明：在G3515质量分数0.4%~1.0%、PR质量分数0.4%~1.0%范围内，70、90 ℃均可形成储能模量3 Pa以上强度的冻胶；当盐质量浓度为10174 mg/L时，70 ℃下冻胶老化180 d稳定性良好，90 ℃下冻胶老化120 d储能模量略有下降，其中PR质量分数低于0.6%的冻胶脱水率偏高；当盐质量浓度为41529 mg/L时，70 ℃冻胶老化180 d储能模量增加，90 ℃下PR质量分数高于0.8%形成的冻胶老化60 d严重脱水收缩、储能模量大幅度升高。对冻胶老化前后进行红外光谱、X射线光电子能谱和冷冻扫描电镜分析。结果表明：盐质量浓度10174 mg/L、PR质量分数低于0.6%形成的冻胶强度降低是由于聚合物的氧化降解；而盐质量浓度41529 mg/L、PR质量分数高于0.8%所形成冻胶脱水收缩，一方面是由于部分伯酰胺与PR反应形成仲酰胺使冻胶亲水性下降，另一方面是伯酰胺水解形成的羧酸根与钙镁离子螯合导致“过交联”。

为探索生物基两性离子型表面活性剂（CNBS）在矿化度高于5 g/L体系中的驱油性能，研究该表面活性剂在不同驱油体系中的界面活性和乳化稳定动力学。结果表明，当该表面活性剂质量浓度为1.29 g/L、矿化度为32 g/L、NaOH质量分数为2.5%时，形成稳定W/O型乳状液，油/水界面张力降低至9.60×10^-4mN/m。当体系中总含水体积分数在40%～80%范围时，表面活性剂的加入有利于形成W/O型乳状液，且表面活性剂浓度是影响模拟乳状液稳定动力学的关键因素；随其浓度增大，模拟乳状液的破裂速率常数降低、半衰期和油相含水率增大，模拟乳状液的稳定性增强；当表面活性剂质量浓度为1.50 g/L，模拟乳状液稳定性最好。该表面活性剂与NaOH和黏均相对分子质量为2.5×10⁷的部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）具有良好的协同效应，当表面活性剂浓度较低时，三元体系形成稳定W/O型乳状液。分子动力学模拟结果表明，油/水中加入该表面活性剂可使油/水界面膜厚度增大、界面能降低，形成稳定的乳状液；体系中加入NaCl和NaOH，油/水界面膜厚度和界面能均降低，乳状液的稳定性增强。

采用量子化学方法，以二烷基二硫化物为模型化合物，分析了二乙基二硫化物与Fe(110)表面的化学反应历程。结果表明：当工况较温和时，二乙基二硫化物更容易先与Fe表面发生不可逆的化学吸附，以吸附/反应历程为主；当工况较苛刻时，C—S键、S—S键较易断裂，活性硫很容易与Fe表面反应，以分解/反应历程为主。FeS膜内部主要是化学键合作用，其键合能很大，能够在高温下存在于Fe表面；同时FeS膜内原子间的键合能比Fe原子间的低，表面的剪切运动主要克服键合能相对较弱的Fe和S原子间作用，而非键合能很强的Fe和Fe原子间作用，一定的剪切作用使表面可以做相对运动，从而避免了Fe金属表面的卡咬，发挥抗烧结作用。

基于多相质点网格(MP-PIC)方法建立了三维流化床内的生物质气化反应模型，考虑蒸发、挥发分析出以及均相、非均相反应等子模块，研究了松木屑在气-固强非线性耦合作用下的空间分布特性和高温热传递过程中的热物性分布规律，探究了不同的空气当量比(ER)、蒸汽生物质比(SBR)、气化温度对气化性能和气相热物性的影响规律。结果表明：可燃气体和焦炭的氧化反应促使气相温度升高，而低温蒸汽将自由空域的温度降低至约900 K；ER的增加提升了炉内的气化温度，减小了气体密度和比热容，然而过量的空气会降低气化性能和炉内温度；SBR的增大稀释了气化产物浓度；增加气化温度提升了H₂产率，但抑制了C₂H₄的生成。

为了探究微藻脂肪酸热解过程，采用密度泛函方法M062X/6.31G(d,p)，以棕榈酸为模型化合物，设计了2条热解反应路径，对反应路径中的反应物、产物、中间体和过渡态进行了能量梯度全优化以及振动频率计算，并采用热裂解气相色谱(PY-GC/MS)分析了棕榈酸在不同热解温度下的产物分布，基于模拟及实验结果研究了各反应路径主要热解产物的形成演化机理以及热解实验过程中热解温度对热解机理的影响。结果表明:棕榈酸热解反应过程中，以脱COOH基团和CH⁺³基团反应路径为主，产物为正十五烷和1-十四烯，同时脱C—O基团反应路径作为其竞争路径，产物为1-十五烯和1-十三烯；热解产物以烷烃和烯烃为主，随着热解温度升高，烷烃和烯烃的含量呈明显上升趋势。棕榈酸在热解过程中会形成大量的挥发性化合物，产生高品质的轻烃类化合物，其中以正十五烷、1-十四烯和1-十三烯为主，与量子化学模拟的模型化合物热解反应路径结果基本一致。

为探究不同富勒烯(C₇₀和C₆₀)作为润滑油添加剂的摩擦学特性及其减摩抗磨机制。采用球/盘往复式摩擦磨损试验机考察了C₇₀和C₆₀在石蜡(LP)基础油中的摩擦学性能；采用激光扫描显微镜(LSM)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)和光电子能谱(XPS)分析了磨痕的表面形貌及组成；基于分子动力学模拟分析了富勒烯与摩擦副间的范德华能以及富勒烯分子的径向分布函数(RDF)。结果表明：C₇₀和C₆₀润滑下摩擦系数降低，且磨损率分别降低26.92%和 34.56%，富勒烯可改善石蜡的摩擦学性能，减少磨粒磨损，并于摩擦表面生成由富勒烯参与的摩擦反应膜；同时，富勒烯与摩擦副基体间的范德华能较高，优先吸附摩擦表面；径向分布函数表明，富勒烯表面发生了油分子的聚集，有利于形成油膜，从而进一步改善润滑。

选择紫花苜蓿协同铜绿假单胞菌进行石油污染土壤修复，探究植物-微生物联合修复石油污染土壤的效果及作用机理，并考察了石油初始含量、植株种植密度、菌剂投加量及营养物对紫花苜蓿-铜绿假单胞菌联合修复效果的影响。结果显示，紫花苜蓿-铜绿假单胞菌联合修复效果明显优于单一紫花苜蓿或铜绿假单胞菌修复，经过56 d的修复，土壤中石油的去除率高达72%。在联合修复体系中，植物与微生物表现出明显的互生作用。当污染土壤中石油初始质量分数为0.6%，紫花苜蓿种植密度为20棵/dm²，土壤中铜绿假单胞菌菌剂投加量为20 g/kg时，污染土壤的修复效果最佳且修复体系能够得以充分利用。适量的氮、磷营养物添加可进一步改善紫花苜蓿-铜绿假单胞菌联合修复效果。

采用固定床反应器考察了HY分子筛、活性氧化铝以及活性白土3种不同载体，三氟甲烷磺酸、AlCl₃等不同活性组分及添加量，反应温度对C₁₀烯烃低聚反应的影响。选择浸渍法将质量分数5%AlCl₃负载到活性白土上，制得C₁₀烯烃低聚反应催化剂。吡啶红外光谱表征催化剂酸性，N₂吸附-脱附分析催化剂比表面积和孔径,采用气相色谱分析产物组成及含量。结果表明：在体积空速6 h^-1、反应温度190 ℃、反应压力1 MPa条件下进行反应，二聚产物收率为40.9%，三聚产物收率为21.7%。白土作为载体相比纯活性组分作催化剂提升了活性组分的利用率，减少污染，产物与催化剂更易分离，从而降低了催化剂分离的成本。

石油重质馏分油中含有多种烃结构组分，如链烷烃、环烷烃以及不同环数芳烃，采用极性溶剂萃取分离工艺可以实现不同组分的分离，但一元溶剂萃取的精制油收率低、芳烃萃取选择性较差。以减压馏分油为原料，糠醛为主溶剂，含羟基的极性调节剂PR1为副溶剂，开展一元溶剂、二元溶剂单段萃取实验，通过对主溶剂溶解度参数的调配，提升溶剂萃取分离不同烃组分的效果。结果表明，与一元溶剂相比，二元溶剂对三环及以上的芳烃萃取选择性提升率超过100%，用一种新的基团贡献法计算了6种模型分子的溶解度参数，发现各芳烃的萃取选择性随芳烃溶解度参数的增大而增大。考察了不同PR1加入量的二元溶剂萃取效果，结合二元溶剂溶解度参数变化与溶剂核磁共振氢谱(¹H-NMR)化学位移变化，发现溶剂体系氢键作用的变化是溶剂萃取效果产生差异的根本原因。

设计开发出一种用于乙烯/1-辛烯共聚制备聚烯烃弹性体(POE)的耐高温桥联双茂锆金属催化剂，系统考察了聚合温度、乙烯压力、助催化剂用量、反应时间、1-辛烯浓度、搅拌速率对乙烯/1-辛烯共聚反应的影响，并采用GPC、DSC、¹³C NMR等手段对乙烯/1-辛烯共聚产物进行表征分析，筛选得出了制备POE的间歇溶液聚合最佳工艺条件。对所得到的POE样品进行力学性能研究。实验结果表明，在最佳聚合反应条件(反应压力2 MPa，反应温度150 ℃，反应时间10 min，搅拌速率1000 r/min，1-辛烯摩尔浓度3.0 mol/L，Al/B/Zr摩尔比150∶1.1∶1)下得到的POE样品，1-辛烯插入率(摩尔分数)高达15.88%，密度为0.865 g/cm³，玻璃化转变温度(T_g)为-60 ℃左右，且具有良好的韧性与弹性恢复性能，断裂伸长率可达927%，属于典型的弹性体。

采用自主设计的绝热反应量热仪测定了N-甲基二乙醇胺(MDEA)、哌嗪(PZ)以及2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)在不同条件下吸收CO₂的反应热，考察了CO₂负载量、总胺质量分数、温度、压力及混合溶液的配比等对吸收反应热的影响。结果表明：MDEA溶液的反应热明显低于PZ和AMP，其反应热范围为50~55 kJ/(mol CO₂)，而PZ和AMP的反应热范围为65~70 kJ/(mol CO₂)；各影响因素对反应热变化规律影响程度不同，其中醇胺种类影响最大，其次为CO₂负载量。在MDEA溶液中添加PZ或AMP构成的二元复配胺液，其反应热相比于MDEA溶液分别提高了5~10、10~12 kJ/(mol CO₂)。在二元复配胺液38%MDEA+2%PZ基础上，分别加入AMP、乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)以及三乙胺(TEA)构成的三元复配胺液中，加入MEA和DEA后反应热升高较为明显，分别达到了78和73 kJ/(mol CO₂)，加入TEA后反应热有所降低，而加入AMP后反应热基本保持不变。

高硫石油焦与煤气流床共气化是其高效洁净利用的可行途径，气化灰渣的黏-温特性决定着气化炉的稳定运行，石油焦灰富含的V和Ni可引起共气化灰渣的黏-温特性变化，然而石油焦中的V和Ni对高铁煤灰黏-温特性的影响尚不清楚。选择一种高铁的气化煤灰，通过添加V₂O₅和NiO研究了V和Ni对高铁煤灰渣黏-温特性的影响规律。结果表明：随着V₂O₅和NiO添加量的增加，全液相的灰渣黏度呈降低趋势，降温过程中V与Al、Fe形成了尖晶石，导致灰渣黏度急剧增加，使灰渣黏-温特征曲线逐渐趋向结晶渣，导致气化炉可操作温度范围变窄；灰渣中Fe更易与V形成尖晶石(FeV₂O₄)晶体析出，Fe可促进灰渣中Ni还原为金属Ni，Ni与Fe团聚形成合金小球析出，并起到非均相晶核作用，促进尖晶石在其表面析出；V和Ni均可导致FeO以固相析出，进而使降温过程中液相渣的黏度增加，这也使含V和Ni的高铁煤灰渣黏度随着温度降低时的增加速率比高钙灰渣更快。

生物质化学链气化耦合CO₂裂解技术能够在产生高品质合成气的同时将CO₂转化为CO，是可以同步实现CO₂增量降低和存量减少的有效手段之一。使用Aspen Plus软件，建立了生物质化学链气化耦合CO₂裂解过程的模型，研究了温度、压力和生物质与氧载体质量比(m(Biomass)/m(Oxygen carrier)，简称m_B/m_O)对反应产出合成气组分、气化特性参数和系统热负荷的影响。结果表明：随着温度的升高，反应产出的合成气中CO、H₂含量呈现上升趋势，CO₂、CH₄含量下降，产气热值增大，且在高于800 ℃时趋于稳定，反应温度在1000 ℃以下时，系统产热可以满足反应需要；当反应压力由0.1 MPa提高至0.5 MPa时，H₂、CO含量下降，CO₂含量提高，合成气热值下降，系统整体放热量增大；当m_B/m_O增大时，生物质进料量逐渐增多，氧载体还原产物中Fe含量增大，FeO含量降低，合成气热值上升；当m_B/m_O在0.3~1.3区间内时，系统产热可以满足系统反应所需。耦合CO₂裂解反应器后碳转化率有较大提升，并且在m_B/m_O为0.7时提升最为显著。

通过对纳米SiO₂改性并接枝聚丙烯酰胺，制备了一种有机/无机复合的阴离子聚合物，用于油藏深部调驱进而提高原油采收率。利用激光粒度仪和红外光谱分析并验证了纳米SiO₂的成功改性，同时利用红外光谱验证了改性纳米SiO₂(MS)成功接枝聚丙烯酰胺。考察了改性纳米SiO₂接枝聚丙烯酰胺(MSP)含量、NaCl含量、温度和溶胀时间对MSP黏度特征和流变性能的影响。研究结果表明，在MSP质量分数0.1%~2.0%、NaCl质量浓度0~20 g/L、温度30~90 ℃和溶胀时间0~10 d的条件范围内：(1)MSP黏度随着MSP含量的增加而逐渐增大，随着NaCl含量的增加和温度的升高而逐渐降低，随着溶胀时间延长而逐渐增大且至7 d后基本保持不变，表现出一定的黏度稳定性；同时，MSP黏度随着改性纳米SiO₂含量的增加而增大，黏度由小到大顺序为MSP0、MSP1、MSP2、MSP3。(2)MSP0和MSP1的表观黏度随着MSP含量的增加和溶胀时间的延长而逐渐增大，随着温度的升高和NaCl含量的增加而逐渐降低。在较低剪切速率(γ<10 s^-1)时，MSP0和MSP1的表观黏度随着剪切速率增大而减小，表现为剪切变稀的假塑性流体的特征；在较高剪切速率(γ>50 s^-1)时，MSP0和MSP1的表观黏度随着剪切速率增大基本保持不变，表现为牛顿流体的特征。同时，MSP1的表观黏度在同一剪切速率下均大于MSP0，这表明改性纳米SiO₂的引入显著提高了MSP的表观黏度。

以三氟甲基磺酰胺为阴离子，萘基功能化咪唑为阳离子，合成了2种萘基功能化离子液体——1-萘甲基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰胺)离子液体(［NMMIm］NTf₂)和1-萘甲基-3-丁基咪唑二(三氟甲基磺酰胺)离子液体(［NMBIm］NTf₂)；并将其添加到聚α烯烃(PAO10)复合锂基润滑脂中，采用四球摩擦试验机考察了其摩擦学性能。结果表明：添加萘基功能化离子液体的复合锂基润滑脂在室温(25 ℃)和高温(100 ℃)下均能降低摩擦系数、减小磨斑直径，表现出优异的减摩抗磨性能。通过X射线光电子能谱对磨斑表面元素进行分析，结果表明：萘基功能化离子液体优异的摩擦学性能归因于离子液体中的活性元素N、O、P和S与摩擦副表面的Fe元素发生摩擦化学反应形成的摩擦化学反应膜。

通过CuCl_2-HCl溶液浸渍及硬脂酸(STA)表面修饰相结合的方法分别制备了具有超疏水/超亲油和超亲水/超亲油润湿特性的不锈钢筛网膜，并利用环氧树脂AB胶将2种不同润湿特性的筛网黏结后，得到具有双表面润湿特性的组合筛网，采用组合筛网作为分离部件的实验装置对水包油(O/W)型乳液进行分离，考察组合筛网层间距和孔径对分离效果的影响。结果表明，该组合筛网能够分离无表面活性剂和表面活性剂稳定的O/W型乳液，具有很高的分离效率(提取液质量分数均不小于98%)。当两层筛网层间距为0.3 mm，第一层、第二层筛网孔径分别为0.100、0.180 mm时，其分离效果最佳。

立式气旋浮装置凭借其紧凑、高效的特点在海上油田采出水处理领域得到了广泛应用，但国内围绕该技术的自主研发起步相对较晚，目前仍未推出具有完全自主知识产权的高性能系列化产品。基于自主设计研发的BIPTCFU-Ⅲ-120型立式气旋浮装置工业样机，在南海流花11-1油田的“南海胜利号”FPSO开展了现场实验研究。单因素变化运行结果表明，除油率受分流比、微气泡发生器与气旋浮罐间压差及进水流量变化的影响显著，受注气比、回流比变化的影响较小。稳定运行结果表明，当入口水含油质量浓度在240~400 mg/L之间时，优选组合操作参数下的除油率平均可达85%以上(最高可达91.8%)，水出口含油质量浓度可降低到50 mg/L以下。结合工业样机现场实验结果，从工艺流程简化、微细气泡发生、立式罐体结构优化等角度进行了分析探讨，以促进相关技术的国产化进程及推广应用。

氢能作为二次能源在可再生能源和化石能源发展中将发挥重要的桥梁和纽带作用，但其推广应用受限于氢气储存成本高和运输效率低等因素。采用氨作为储氢载体，其储氢密度高、运输技术成熟，方便分布式现场制氢就地供应，避免氢气储运带来的困扰。氨载氢技术推广应用关键在于氨分解催化剂的发展水平。对近年来用于氨分解的Ru基催化剂、非贵金属催化剂、双金属催化剂和氮化物/碳化物催化剂研究进展进行总结，分析了各种催化剂上氨分解的反应机理以及活性金属、载体、助剂和制备方法对催化剂物化性质和催化性能的影响，指出了不同类型催化剂的优势和不足，并对其未来研究方向进行了展望。

介绍了CH₄/N₂的分离原理和方法，对比分析了深冷分离法、水合物分离法、膜分离法、溶剂吸收法和吸附分离法等的优劣势，吸附分离法相比其他分离方法具有能耗低、运行成本低和稳定性高等优点，但吸附分离材料性能仍存在提升空间。重点总结了金属有机骨架（MOFs）、分子筛与炭基吸附材料3类典型CH₄/N₂吸附分离材料的国内外研究进展，深入探讨了当前吸附分离材料面临的挑战及未来发展趋势，指出了金属有机骨架材料兼具分子筛和活性炭的优势，发展前景广阔。

挥发性有机物(VOCs)大多数具有毒性，是重点防控的大气污染物。大气环境中VOCs具有浓度低、易挥发且成分复杂的特点，采用一般的检测器直接进样检测具有一定的难度，因此检测前通常需要进行富集浓缩处理。固体吸附剂吸附富集法作为一种高效、经济的挥发性有机物预浓缩与采样相结合的方法，其核心在于吸附材料，吸附材料的性能是影响富集效率最重要的原因之一。介绍了目前市面上常用于捕获微量挥发性有机物后进行热解吸的吸附剂，包括有机聚合物、活性炭、碳分子筛和石墨化碳黑等，从材料特点、吸附性能、吸附机理、吸附影响因素等方面进行了阐述，指出了优缺点和适用范围；并探索了多种吸附剂级配使用的方法，此外还对一些可用于固体吸附热脱附法富集浓缩低浓度VOCs这一领域的新型吸附材料进行了展望。