针对中国石化催化剂长岭分公司NaAlO₂-Al₂(SO₄)₃法生产的拟薄水铝石产品中三水氧化铝含量高的问题，在拟薄水铝石反应机理研究的基础上，发现原工艺宏观上酸碱处于当量反应时，不能完全避免微观区域内pH值波动带来的NaAlO₂局部过量，是产品中三水氧化铝含量高的本质原因。三水氧化铝含量的增加会严重影响拟薄水铝石产品的孔性质和生产过程的稳定性。开发了分步连续中和的新工艺方法，从本质上消除了中和反应时微观区域内偏铝酸钠溶液过量生成三水氧化铝的可能性。工业应用结果证明，新工艺中和反应过程控制了三水氧化铝晶种的生成，在生产大孔拟薄水铝石时三水氧化铝含量的合格率达到100%、孔体积合格率98.1%、收率提高12.4百分点、年产量提高64.56%,生产成本大幅下降。

应用密度泛函理论计算研究了邻甲酚在催化剂Fe(211)表面上的吸附活化行为和加氢脱氧反应性能。在此基础上，探究了过渡金属Pd掺杂以及表面水对Fe催化剂活性和产物选择性的影响。结果表明，邻甲酚通过苯环与催化剂表面发生吸附相比于通过羟基与表面相互作用更具能量优势，有利于活化苯环及C_Ar—O键。Fe(211)表面上邻甲酚脱羟基生成甲苯比其脱甲基生成苯酚更具动力学优势。Pd掺杂减弱了邻甲酚的吸附能，但其使邻甲酚C_Ar—O键断裂再加氢生成甲苯的活化能垒降低。Pd掺杂能够促进H₂分子解离，增大表面H^*覆盖度，降低关键表面物种的吸附热，最终提高邻甲酚加氢脱氧速率。因此，Pd掺杂Fe催化剂对邻甲酚加氢脱氧生成芳烃表现出较好的活性和选择性。H₂O^*参与能够进一步降低邻甲酚脱羟基活化能垒，促进产物甲苯的生成。

通过改变N,N-二甲基甲酰胺(DMF)-甲醇混合溶剂中DMF和甲醇的体积比，分别采用溶剂热合成法和微波辅助溶剂热法合成了晶粒尺寸在300~1100 nm之间的NH₂-MIL-125-Ti催化剂。采用SEM、XRD、TGA、N₂物理吸附、UV-vis等手段对所得样品进行表征，并将合成的样品用于罗丹明B光催化降解反应。结果表明：随着混合溶剂中甲醇体积分数的增加，NH₂-MIL-125-Ti由圆片状逐渐转变为方片状；光反应开始后80 min时罗丹明B移除率可达90%以上；微波辅助可以提高NH₂-MIL-125-Ti样品的Ti含量，从而提高其光催化性能。

制备了铝氧化物(Al-O)基体分别与Mn或碱土元素构成的复合氧化物型高温钝化系列载体，担载Fe-K后制成Fe-K₂O/MAl₂O₄ (M为Mg、Ca、Sr、Ba、Mn)催化剂，用于费-托合成反应。采用X射线粉末衍射(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、N₂物理吸附、CO₂化学吸附程序升温脱附(CO₂-TPD)、场发射电子显微镜等分析方法表征了Fe-K₂O/MAl₂O₄催化剂的物理化学性质。采用固定床加压反应器进行了催化剂的合成气费-托转化催化性能评价。结果表明：不同元素种类(Mg、Ca、Sr、Ba、Mn)造成Fe-K₂O/MAl₂O₄催化剂的CO₂-TPD高温脱附峰面积占总脱附峰面积百分比、高温脱附峰温度等出现显著差异。对Fe-K₂O/MAl₂O₄催化剂来说，表面碱性位的碱性越强，则催化剂的活性越高。发现所制备的5种Fe-K₂O/MAl₂O₄催化剂的C₂~C₄烯/烷比、C-C偶合能力、低碳烯烃烃类选择性均与其CO₂-TPD高温脱附峰温度大致呈反向关系，即当CO₂-TPD高温脱附峰温度越高时，三者的数值将趋于越低。CO₂-TPD高温脱附峰温度位于669～692 ℃的Fe-K₂O/Mg Al₂O₄、Fe-K₂O/MAl₂O₄催化剂比位于744～749 ℃的Fe-K₂O/CaAl₂O₄、Fe-K₂O/Sr Al₂O₄、Fe-K₂O/BaAl₂O₄催化剂更有利于促使反应生成低碳烯烃。

某1.8 Mt/a甲醇制烯烃(MTO)工业化装置长期存在严重的催化剂细粉跑损问题。对比典型流化催化裂化(FCC)催化剂和工艺设计，对MTO装置催化剂进行物性分析和反应-再生系统工艺核算。结果发现：相比于FCC催化剂，MTO催化剂平均粒度更大、密度相当、抗磨损性能更好、更容易被旋风分离(旋分)器分离，因此颗粒物性不是其平衡催化剂中细粉跑损问题的根本原因。MTO装置再生器中稀相沉降空间高度偏低且操作气速更高，导致再生器旋分系统颗粒浓度过高；再生器两级旋分实际入口线速均高于传统设计值范围，导致其压降远超设计值；再者，料腿埋入再生器密相床层的长度高，易造成旋分器(尤其是二级旋分器)料腿内形成很高的堆积料柱，料柱易架桥或失流化，进而造成料腿“固泛”和分离效率严重下降。总之，再生器结构及其旋分系统设计的不合理是导致该MTO装置平衡催化剂中难以保留细粉的关键原因。

选取炼油厂卸载的典型废渣油加氢脱硫脱残炭催化剂(简称废剂)，采用氧化预处理和再分散剂浸渍后处理对废剂进行再生，考察氧化预处理和后处理条件对废剂物化性质以及活性恢复的影响。结果表明，420 ℃氧化预处理后，催化剂物化性质和活性的恢复率都较高，并且在中型装置上运转800 h过程中，氧化预处理剂的相对脱硫和脱残炭活性均能达到并超过新鲜剂的85%以上。与后处理过程相比，氧化预处理过程对废剂活性恢复的影响更大，说明沉积金属所引起的不可恢复孔体积，尤其是金属钒沉积在催化剂孔口所带来的孔口堵塞，是造成废剂活性不能完全恢复的主要原因。

在1.0 Mt/a的FCC装置上，测量不同加工量时再生立管内的压力分布和松动风量，记录再生立管内催化剂密度和反应温度的变化，分析再生立管不同区域内气泡和乳化相的运动状态及其对提升管反应温度的影响。结果表明：再生立管的上斜管和下斜管内催化剂流态为密相流化态，轴向压力梯度高；中部垂直管内催化剂堆积密实，催化剂流态为过渡填充流态，轴向压力梯度低。再生立管内气泡的运动状态取决于松动风流量、催化剂密度和催化剂循环流量。再生立管底部滑阀前气泡的运动状态直接影响反应温度的稳定性，尤其是当松动风量超过催化剂携带能力时，形成的大气泡直接影响催化剂循环量，造成反应温度发生波动。根据生产数据，建立了一种工业FCC装置组合再生立管流态模型，可指导再生立管流态判断和操作调整。

分别以1,2,3,4-四氢萘和正二十烷模拟原料油中的芳香分和饱和分，以9-苯基蒽和9-蒽甲醛为煤中多环芳烃的模型化合物，考察了模型化合物组成、反应气氛、铁基催化剂及硫化剂形态等因素对煤油共炼反应过程的影响，研究了煤-油共炼反应机理。结果表明：铁基催化剂不仅加快了煤的裂解，促进了氢气向活性氢的转变及向煤热解中间产物转移，同时也促进了萘加氢和四氢萘脱氢的氢传递循环供氢能力，加速了氢在整个反应网络中的二次分布；有机硫化物和单质硫在高温、高压条件下均具有良好的硫化能力。氢气转变为活性氢、进行煤液化主要通过两条途径：一是重油中芳香类化合物(如萘等)的加氢;二是氢气在催化剂表面解离吸附。煤-油共炼反应以自由基反应为主，部分碳正离子可能参与反应，形成烷基化及断键重组产物。

针对一种特殊设计的空化室内空化演变过程进行数值模拟分析，利用流体汽化体积分数验证了雷诺应力湍流模型(RSM)、ZGB空化模型、增强壁面函数对于模拟空化过程的适用性，及其模拟结果与实验结果的吻合性；分析了流场分布特点和泡状空化下的空泡演变规律，并考察了壁面的空蚀损伤特性。结果表明，空化室内的空化演变是一个具有准周期性的非定常过程，且空化初生依附点与流道结构密切相关，皆为迎流流速最大处。不同空化初生依附位置产生空化过程的液相汽化体积分数相差较大，但其演变周期相近、规律一致，而空泡演化过程严重受流场影响和流道结构的制约。空泡的周期性演化使空泡破裂产生壁面剪切力同样呈现出周期特性变化，壁面空蚀损伤程度存在峰值，且与空泡群的脱落、融合、溃灭过程密切相关。

在一台小型鼓泡流化床燃烧实验台上，考察抚顺油页岩干馏残渣污染物排放特性；同时采用炉内石灰石脱硫技术和天然气再燃脱氮技术，考察石灰石添加量对油页岩干馏残渣脱硫效率和燃烧稳定性的影响，以及天然气再燃对脱氮效率和飞灰未燃碳含量的影响。结果表明：随着流化床床温的升高，SO₂和NO质量浓度均单调增加；当床温为800、850和900 ℃时，其Ca/S摩尔比临界值分别约为1.15、1.30和1.20；若Ca/S摩尔比小于临界值，则炉内脱硫反应为放热过程，石灰石的加入有助于提高炉内燃烧稳定性。此外，在流化床内采用天然气再燃脱氮在技术上是可行的，脱氮效率随再燃区温度、天然气再燃比和再燃区停留时间的增加而提高，且对飞灰未燃碳含量影响较小。

采用分子动力学模拟方法研究了表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)/十二烷基磺丙基甜菜碱(SB12-3)混合体系在油-水界面的聚集行为以及SDS与SB12-3的协同作用。通过密度分布、界面厚度、界面形成能来分析油-水界面性质，当n(SDS)/n(SB12-3)=1/1时，协同效应达到最大，即混合体系的界面形成能(E_IF)达到-640.959 kJ/mol。通过亲水基团的径向分布函数和氢键数目研究了SDS和SB12-3的亲水效应，发现SB12-3的亲水基团与水分子优先形成氢键，且形成氢键数目(12.555)大于SDS与水之间的氢键数目(8.968)，SB12-3的亲水性更好；通过表面活性剂头基与尾链之间的夹角和疏水尾链序参数研究了2种表面活性剂的疏水性能，发现SDS烃链在油相中夹角(114.368°)大于SB12-3在油相中角度(111.903°)，证明SDS拉伸程度好，表现出良好的疏水性能，2种表面活性剂的协同作用良好。

采用负压沉积-沉淀法制备了负载型Au/HZSM-5催化剂，在此基础上负载了第二金属Na制得Na-Au/HZSM-5催化剂，采用XRD、ICP-AES、氮气吸附脱附、NH₃-TPD、OH-IR、Py-FT-IR等方法对Na/HZSM-5、Au/HZSM-5、Na-Au/HZSM-5物性进行分析，并考察酸中心对其催化合成气羰基化反应性能的影响。结果表明：2.0%Au/HZSM-5催化剂上加入少量Na离子后，催化剂的酸性变化较大，Na负载质量分数为0.4%时大幅度减弱了强酸中心，并产生了一定量的中强酸;对不同Au/HZSM-5催化剂的性能进行对比，当Au离子负载质量分数为2.0%时，2.0%Au/HZSM-5催化剂上CO转化率为81.01%，甲酸甲酯+乙酸甲酯的选择性之和为62.12%；而0.4%Na-2.0%Au/HZSM-5催化剂上CO转化率最高，为88.51%，甲酸甲酯+乙酸甲酯的选择性之和为68.56%。Na离子改性后中强酸中心的增加和强酸中心的减弱可提高Au/HZSM-5催化合成气羰基化反应中CO转化率和目的产物的选择性。

采用负压沉积-沉淀法制备了负载型Au/HZSM-5催化剂，在此基础上负载了第二金属Na制得Na-Au/HZSM-5催化剂，采用XRD、ICP-AES、氮气吸附-脱附、NH3-TPD、OH-IR、Py-FT-IR等方法对Na/HZSM-5、Au/HZSM-5、Na-Au/HZSM-5物性进行分析，并考察酸中心对其催化合成气羰基化反应性能的影响。结果表明：2.0%Au/HZSM-5催化剂上加入少量Na离子后，催化剂的酸性变化较大，Na负载质量分数为0.4%时大幅度减弱了强酸中心，并产生了一定量的中强酸。对Au/HZSM-5催化剂的性能进行对比，当Au离子负载质量分数为2.0%时，2.0%Au/HZSM-5催化剂上CO转化率为81.01%，甲酸甲酯+乙酸甲酯的选择性之和为62.12%；而0.4%Na-2.0%Au/HZSM-5催化剂上CO转化率最高，为88.51%，甲酸甲酯+乙酸甲酯的选择性之和为68.56%。Na离子改性后中强酸中心的增加和强酸中心的减弱可提高Au/HZSM-5催化合成气羰基化反应中CO转化率和目的产物的选择性。

以尿素为沉淀剂，通过均相沉积沉淀法合成了CuO/CNTs(CNTs即碳纳米管)复合材料，对CuO/CNTs在不同气氛和温度下进行预处理；并采用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对预处理后的CuO_x/CNTs催化剂的物相结构、微观形貌和粒径大小进行了表征，发现不同预处理方式可以控制Cu物种的价态分布；然后详细研究了Cu物种的价态对CuO/CNTs催化丙烯氧气环氧化反应性能的影响。结果表明：随着N₂预处理温度升高，Cu²⁺物种逐渐被CNTs还原为Cu⁺物种， Cu⁺物种进一步被还原为Cu⁰物种，但是由于CNTs的限域效应，Cu物种的形貌和粒径大小几乎没有发生变化；CuO_x/CNTs的丙烯环氧化反应活性随着N₂预处理温度的升高先增加后降低，当N₂预处理温度为350 ℃时，Cu⁺物种含量最高，此时环氧丙烷的形成速率最大；CuO_x/CNTs催化剂上丙烯环氧化反应活性的变化趋势与Cu⁺物种含量的变化趋势完全一致，Cu⁺物种最有利于环氧丙烷的生成，有可能是CuO_x/CNTs催化剂上丙烯氧气环氧化反应的活性中心。

以氯化镍为镍源，次磷酸钠为磷源，合成活性组分NiP，再通过干混法制备出正己烷异构化新型催化剂NiP/Hβ；采用XRD、FT-IR、NH₃-TPD以及H₂-TPR等手段分析该催化剂的表面性质及NiP在载体上的分散程度。在温度为280 ℃、正己烷质量空速为1 h^-1、氢压为2 MPa、氢/油摩尔比为3条件下，考察了4%NiP/Hβ催化正己烷异构化反应的活性及稳定性。结果表明，正己烷转化率超过80%，异构烷烃收率70%左右、选择性可维持在90%。另外，剖析了NiP/Hβ催化正己烷异构化机理。

为了控制双燃料发动机的NO_x排放，采用电控共轨柴油机在缸内直喷聚甲氧基二甲醚(PODE)引燃甲醇预混气，实现双燃料燃烧模式。采用傅里叶变换红外光谱多组分测量技术，研究了柴油机氧化催化转化器(DOC)和选择性催化还原(SCR)催化转化器对PODE/甲醇双燃料发动机燃烧NO_x排放的影响规律。结果表明：随着甲醇比例的增加，低负荷时的缸内最高温度降低，高负荷时的缸内高温持续时间缩短，并且甲醇的加入使得发动机排气温度降低，最终导致双燃料燃烧生成的NO_x量降低，而m(NO₂)/m(NO_x)却显著提高。经过DOC催化后，PODE/甲醇双燃料和纯PODE压燃2种模式下的NO_x排放量均有所增加，PODE/甲醇双燃料模式的NO₂与NO_x的质量比(m(NO₂)/m(NO_x))明显降低，而纯PODE压燃模式的m(NO₂)/m(NO_x)升高。PODE/甲醇双燃料和纯PODE压燃2种模式下，当NH₃与NO_x的摩尔比(n(NH₃)/n(NO_x))为1.2时，SCR催化转化器对NO_x的转化效率达到最高(57.3%)，进一步增加尿素喷射量会导致NH₃排放量明显提高。

采用微波辐照煅烧方法，研究了Na₂CO₃添加量和反应时间对高硫石油焦脱硫效果的影响，并与常规马弗炉煅烧方法相比较，采用扫描电镜(SEM)、BET氮吸附、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FT-IR)等表征手段，对石油焦煅烧脱硫前后的表面微观形貌、比表面积、孔体积、微晶结构和化学结构进行比较分析。结果表明：当微波功率为700 W、微波加热时间为30 min、Na₂CO₃添加质量分数为25%时，石油焦脱硫率可达73.95%，硫醇类和大部分噻吩类有机硫得到有效脱除，可促进石油焦碳结构的有序度提高和石墨微晶单元的生长。与马弗炉煅烧相比，微波煅烧仅需更低的温度，更短的时间，即可取得更好的脱硫效果；微波煅烧使石油焦表面变得更加疏松，可显著提高石油焦的比表面积和孔体积。

以苯甲酸、硬脂酸、钛酸酯、水为稠化剂原料，调配不同黏度的基础油，进行复合钛基润滑脂的制脂实验。对复合钛基润滑脂成脂过程的各阶段反应产物进行红外光谱表征，分析出其成脂的一系列化学反应式和最终生成的复合钛皂分子；用试验法研究了基础油黏度对成脂和皂纤维生成效果的影响。从化学反应、固-液作用2个角度对复合钛基润滑脂的成脂机理进行了探究，结果显示：钛皂分子是钛酸四异丙酯上的2个异丙基分别被羟基和酰基所取代的结构，其皂纤维的缔合是通过两种钛皂分子间的钛氧桥缔合实现的；低黏度基础油有利于钛皂分子的缔合，钛皂对适宜黏度的基础油同时具有膨化与吸附作用。

合成4种不同结构的油溶性离子液体(N/P协同(a)、N/S协同(b)、P/P协同(c)、P/S协同(d))并按比例分别溶解在PAO10中作为基础油添加剂，制备4种新型油溶性离子液体润滑脂GA、GB、GC和GD。系统研究了油溶性离子液体分子结构差异，对所制润滑脂的热稳定性、滴点、锥入度以及摩擦学性能的影响。结果表明：以PAO10为基础油时，P/S协同多库酯季鏻盐离子液体的(d)对所制润滑脂GD的热稳定性、锥入度和减摩抗磨性能及P_B、P_D性能明显提高，滴点几乎没有变化，其中以季鏻盐为阳离子、以多库酯盐为阴离子的油溶性离子液体，所制备的离子液体复合锂基润滑脂(GD)的综合性能最佳。

建立了一种快速测定塑料热解油中有机硅形态的分析方法。采用气相色谱质谱的选择离子监测模式(SIM)对不同的塑料热解油及其催化裂化反应产品中的硅化物进行定性、定量分析。结果表明，不同的塑料热解油中硅化物主要以环硅氧烷(Dn，其中n为硅原子的个数)为主，来源于塑料中的添加剂或硅橡胶的热裂解等。该方法线性相关系数为0.9941～0.9996，检测限和定量限分别为0.002~0.09 mg/L和0.01~0.21 mg/L；加标回收率在91.4%～116.1%，相对标准偏差小于9.6%，符合分析要求。

通过热力学分析了CO₂氧化1-丁烯脱氢制1,3-丁二烯反应及反应限度。计算结果表明：目标反应在常温下不能发生，而在实验室最佳反应温度873.15 K下可逆进行；CO₂的引入促进了1-丁烯脱氢反应的进行；反应可以通过氧化脱氢反应的一步路径和直接脱氢与逆水煤气变换耦合的二步路径进行。并且，在热力学上异构化反应比氧化脱氢反应更容易发生，在无催化剂的自由竞争反应条件下，1-丁烯转化率可达93.68%，而1,3-丁二烯的收率仅能够达到54.64%，说明异构化反应是导致目标反应选择性低的原因。因此，从抑制异构化反应的角度进行催化剂的设计与开发，将有效提高该体系催化剂的催化性能。

采用热重-红外(TG-FTIR)联用技术研究了煤焦油渣在不同升温速率(8、25、50 ℃/min)下的热解特性，得到热解反应特征参数；并利用Freeman-Carroll模型对热解过程进行动力学分析。结果表明：升温速率对煤焦油渣热解反应特征参数具有正相关的影响；对于热解过程，热重曲线呈现明显的三段式分布，升温速率对挥发分的总析出量影响不大；适当提高升温速率使热解产物释放更加集中，挥发分释放更加剧烈，热解速率加快；但过高的升温速率则使挥发分短时间集中释放，颗粒内挥发分与煤焦的接触几率增大，促进了二次反应，二次反应产物沉积在煤焦表面，反而使煤焦产率增大；煤焦油渣的热解反应活化能随升温速率的增加而增大，呈正相关性，适宜的升温速率有利于挥发分的析出和二次反应的发生；热解反应动力学参数在整个反应区间线性拟合效果较好，不同升温速率下的活化能和指前因子存在较好的动力学补偿关系。

苯甲醛是一种重要的有机合成中间体和精细化工产品，广泛应用于医药、农药、化妆品、香料以及食品等行业。以价格低廉的苯甲酸或苯甲酸甲酯为原料，催化加氢一步制取无氯苯甲醛，符合原子经济和绿色生产的要求，操作简单，且得到的产品纯度高、不含氯，已经吸引了国内外研究学者的广泛关注。笔者总结国内外以苯甲酸或苯甲酸甲酯为反应底物，通过气相加氢选择性生成苯甲醛的反应机理、催化剂组分、反应条件及产品产率等方面的研究进展。基于该反应具有高温、低压的特点，提出催化剂的选用原则和设计思路：催化剂应具有弱酸及强碱性位点、合适的氧空穴浓度以及良好的耐热稳定性。并对该工艺的未来发展做出展望。

间/对甲酚沸点十分接近，难以通过常规方法分离，这一问题已成为制约煤焦油粗酚精制发展的瓶颈。为此，笔者系统介绍了近年来常用的间/对混酚分离提纯技术，包括烷基化法、络合分离法、结晶分离法、模拟移动床吸附分离技术及膜分离技术等。通过对不同分离技术的优点和缺点进行分析和评估提出：烷基化法是目前最成熟的间/对混酚分离工业化方案，但其过程能耗较大；模拟移动床吸附分离技术是今后规模化分离混酚的重要技术，然而其吸附剂的选择性和吸附量仍有待改进。因此，今后对间/对混酚分离技术的研究重点应放在分离材料、分离工艺的开发优化及其与煤焦油提酚技术的整合上，从而形成一条完整的由煤焦油生产精酚产品的高附加值煤化工产业链。

电催化氮还原反应(NRR)可以在环境条件下将N₂和H₂O转化为NH₃，是一种很有前途的固氮催化体系。然而，由于缺乏高效的催化剂，将电催化氮气还原合成氨工业化还难以实现。为此，深入了解NRR过程至关重要。笔者介绍了NRR的反应机理，阐述了NRR电催化剂的分类、特点及研究现状，分析了NRR电催化剂催化活性的影响因素。研究表明，孔结构发达、活性中心分散良好的材料具有较好的催化活性，杂原子掺杂、创造空位、界面修饰等是提高催化剂活性的有效手段。最后对电催化氮气还原技术的发展趋势进行了展望，研发高活性、高性价比、稳定性好的新型催化剂是未来发展的主要方向。通过对不同催化体系的论述，为后续NRR电催化剂的开发与改进提供思路。