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氨（NH3）凭借其高氢密度、易于液化储运的特性，以及燃烧过程不产生二氧化碳的清洁优势，被广泛视为一种极具潜力的理想氢能载体。尤其最重要的是，高效、低能耗的NH3分解制氢技术，是衔接“绿氨-绿氢”能源闭环体系的关键枢纽，对于构建以可再生能源为核心的氢能经济具有重要意义。本文系统综述了近年来基于风电、光伏等可再生能源驱动的气相催化NH3分解技术的研究进展，重点分析了气相光催化、等离子体催化、电驱动催化及磁感应加热等新型技术路径的基本原理、反应特性及其在实际应用中的潜力。这些技术通过光热协同效应、等离子体活化、外场调控以及电磁感应加热等多种机制，显著降低了催化NH3分解的反应温度，提高了整体能源效率。然而，该领域仍面临诸多关键挑战，包括催化剂在长期运行中的稳定性不足、对贵金属活性组分的依赖程度较高、系统整体能量综合利用效率有待提升，以及从实验室规模向工业级放大过程中存在的工程瓶颈等。未来，NH3分解制氢技术的进一步发展亟需在多场耦合机制深入探索、低成本高活性非贵金属新型催化剂开发、反应器结构优化设计以及跨学科系统集成等方面实现突破。通过多技术路径协同创新，有望推动NH3分解制氢从实验研究阶段加速走向规模化产业应用，从而为构建安全、高效、可持续的氢能供应体系提供坚实的技术支撑。
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甲烷二氧化碳重整（DRM）反应可同时转化甲烷和二氧化碳两种主要温室气体生成合成气（H2/CO≈1），为费托合成、甲醇合成等下游化工过程提供关键原料，在能源结构转型与“碳中和”战略中具有重要意义。Ni基催化剂因成本低廉、甲烷解离活性优异，成为DRM反应最具工业化潜力的催化体系，但在高温下Ni基催化剂易发生积炭失活与金属烧结等问题，严重限制其实际应用。本文系统综述了近年来Ni基催化剂在结构设计、性能调控及失活机制优化等方面的研究进展，重点讨论载体改性、活性组分调控、助剂添加及新型结构构建等性能强化策略，分析各策略在提升催化活性、抗积炭与抗烧结性能方面的作用机制，并对未来Ni基催化剂的发展方向与工业化应用前景进行展望，为高效稳定DRM催化剂的设计开发提供参考。
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采用溶胶-凝胶法制备了H3PW12O40和TiO2复合光催化剂（PW/TiO2），借助 X 射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）及 X 射线光电子能谱（XPS）等测试手段对样品微观结构与物化性质进行表征。并以罗丹明 B 作为模拟有机污染物，探究复合材料的可见光催化降解性能。结果表明，PW/TiO2复合催化剂展现出优异的可见光催化活性，在可见光照射120 min 条件下可实现罗丹明 B 的100%降解。重复性实验表明，该催化剂具备良好的循环稳定性能，经 9 次循环使用后，其对罗丹明 B 的降解效率仍可达 86.8%，连续循环13次后降解率为53.3%。自由基捕获实验结果表明，该光催化反应体系中空穴（h+）、超氧自由基（·${\mathrm{O}}_{2}^{-}$）与羟基自由基（·OH）均对罗丹明B溶液降解有一定作用，其中，羟基自由基（·OH）的作用明显大于其他两种活性物质。
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为探究Al物种和Zn物种在TS-1分子筛催化剂中的协同作用，通过水热合成法制备了纯钛硅分子筛TS-1，掺杂Al合成TSAl-1催化剂，再分别负载Zn得到Zn/TS-1和Zn/TSAl-1催化剂，采用XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附等技术对样品进行表征，并在固定床反应器中考察其在600 ℃下催化丙烷芳构化的性能。结果表明，单一的Al掺杂或Zn改性均能不同程度地提升丙烷转化率，但同时引入Al和Zn的分子筛（Zn/TSAl-1）比表面积、总孔体积和酸量明显增加，表现出最优催化性能，丙烷转化率高达91.7%，其中芳烃选择性为69.4%。该研究为开发高效低碳烷烃芳构化工艺提供新思路。
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采用不同浓度草酸与柠檬酸对ZSM-5分子筛（MFI）进行酸处理改性，通过XRD、SEM、氮气吸附-脱附、1H NMR、吡啶红外及液态胺滴定等手段系统表征了酸处理前后ZSM-5分子筛的结构、酸性质及外表面酸性变化，并研究了酸处理分子筛对甲苯歧化反应性能的影响。结果表明，酸处理后分子筛结晶度基本保持不变，骨架结构未被明显破坏，但B酸量随酸浓度增加而下降，部分骨架铝转化为非骨架铝，同时外表面酸性（特别是草酸处理样品）明显降低。孔结构分析显示，酸处理主要影响介孔结构，微孔性质基本保持不变，草酸处理样品介孔体积增加更为显著。在甲苯歧化反应中，酸处理催化剂表现出更高的二甲苯选择性与更低的副反应产物生成，其中草酸处理样品（CAT-xC）表现出良好的外表面酸调控效果与催化结果。
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针对乙烯直接制丙烯（ETP）反应，考察了H-SSZ-39、SAPO-34、H-SSZ-13及H-ZSM-5四种分子筛的催化性能。结果表明，H-SSZ-13因其适宜的孔口结构、笼尺寸及吸附特性，展现出最优的催化活性。为提升其性能，进一步采用脱铝、金属及非金属负载等方法对H-SSZ-13进行改性。研究发现，磷改性样品P-SSZ-13-0.4%效果最为显著，在常压、温度350 ℃、空速1 000 mL/（g·h）及乙烯分压25 kPa的优化条件下，乙烯转化率达92.3%，丙烯选择性为82.8%，丙烯收率达76.4%。循环稳定性测试表明，该催化剂具有良好的重复使用性能。
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为提高铜基催化剂在1，4-环己烷二甲酸二甲酯（DMCD）加氢制备1，4-环己烷二甲醇（CHDM）反应中的催化性能和稳定性，采用同步蒸氨法制备了一系列Ce改性的Cu/SiO2催化剂，并利用N2物理吸附-脱附、XRD、FT-IR、H2-TPR、H2-TPD及NH3-TPD等表征方法研究其结构及性能关系。结果表明，引入适量的Ce可优化催化剂织构特性并调控表面化学性质。当Ce理论质量分数为3%时（Cu-3Ce），其比表面积、平均孔径和总孔容分别为470.9 m2/g、6.32 nm和0.92 cm3/g。在反应温度210 ℃、压力3.0 MPa、n（H2）∶n（DMCD）=100、质量空速为0.58 g/（g·h）条件下，DMCD转化率达99.7%、CHDM选择性达94.3%；连续运行200 h后，催化剂性能无明显衰减，其稳定性显著优于未改性Cu/SiO2催化剂。
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随着裂解原料日趋多样化、劣质化，粗裂解汽油中的杂质含量显著增加，这对加氢催化剂的性能提出了更高要求。基于镍晶高分散和载体表面调控技术，中石化（上海）石油化工研究院有限公司成功研制出适应劣质原料的裂解汽油一段加氢高性能镍基催化剂，并于2020年在40万吨/年裂解汽油加氢装置实现工业应用。工业装置运行4年的数据显示，该催化剂在裂解原料多样化、劣质化的工况下以及在110%~120%负荷的条件下，始终能稳定运行。从产品指标来看，一反出口产品的双烯值<2.0 gI2/100 g、ω（苯乙烯）<0.5%，均表现优异，这充分验证了该催化剂具备高加氢活性与稳定性，能够有效应对裂解原料劣质化带来的挑战。
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粉煤灰（FA）与赤泥（RM）是工业生产过程中产生的大量固体废弃物，大量堆放会造成资源浪费与环境污染。针对赤泥与粉煤灰这两种固体废弃物的利用难题，本文提出一种固废混合活化元素提取利用策略，系统探究了粉煤灰对赤泥中硅元素提取的影响，以及赤泥与粉煤灰不同比例对制备硅基气凝胶的可行性及性能的作用。通过对原料质量比进行优化，成功制备出具备高比表面积、均一孔径与大的孔容的硅基气凝胶。XRD分析结果显示，赤泥与粉煤灰复合后，与碳酸钠经高温焙烧可制得活化产物（ARF），完成矿物活化，二氧化硅和氧化铝转变为易与盐酸发生反应的霞石。BET表征表明，当m（RM）∶m（FA）=0.4（RM/FA-0.4）的ARF经酸浸、凝胶、改性及常压干燥等工艺制备的硅基气凝胶具有最大的比表面积（1 129.4 m2/g）和均一的介孔孔径（5.6 nm）。相较于传统利用纯净硅源合成气凝胶的方法，本方法充分利用了粉煤灰和赤泥这两种固体废弃物，且仅需在凝胶阶段添加少量正硅酸乙酯（TEOS）作为凝胶促进剂，在极大缩短凝胶时间的同时，并未降低气凝胶的质量，为工业废弃物的资源回收利用和环境保护开辟了新的途径。
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对工业园区污水暴露风险值评分排序后，原始浓度数据维度较高，难以捕捉有效关键类别信息，且部分污染物浓度接近检出限（LOD）。对此，提出基于电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）的工业园区污水污染物识别方法。应用分层取样法，获得污水样品数据，并结合电感耦合等离子体质谱法对污水样品重金属含量进行测定。结合线性判别分析（LDA）方法，通过构建类间矩阵，在保留重金属含量数据关键类别信息，对污水样品数据进行风险特征降维。结合极限学习机（ELM）模型，在最低维空间内判断污水含量数据所属的污染物类型，实现工业园区附近排放污水中的无机污染物、有机污染物、石油类污染物以及重金属污染物识别。实验结果表明，有效测得无机污染物、有机污染物、石油类污染物以及重金属污染物的具体分布情况，进一步分析了污染物浓度分布情况，LOD均值在0.1 mg/L以内，满足工业园区污水污染物识别需求。
陕ICP备09013470号
