溴是十分重要的精细化工原料，广泛应用于阻燃剂、医药、染料及感光材料等领域[1]。我国是溴素的生产大国，溴素年产量约为15万吨，约占全球溴产量的十分之一[2]，但依旧不能满足我国溴资源的需求。2016年至今，我国溴素年净进口量6万吨左右，进口价格也由2016年的2801.86美

随着化石能源日益枯竭以及使用过程引起的环境污染和气候恶化，造成经济和社会的可持续发展面临严峻挑战，在资源和环境的双重压力下推动了人们对清洁可再生资源的开发和利用。利用农林废弃物类生物质转化的生物基化合物来高效、经济地制备高品位燃料或高附加值精细化学品，逐渐成为当今科学界和工业

催化裂化是重质油轻质化的主流加工工艺[1-3]，国外催化裂化汽油产量约占汽油总量的35%，国内催化裂化汽油产量占汽油总量的80%、柴油产量占柴油总量的40%左右[4]。催化裂化装置是炼厂的核心盈利点，也是炼厂节能减排的关键，其能耗占炼厂综合能耗的1/3以上[5]，其长周期安全

随着经济结构和能源结构的转型，利用低碳、清洁、高效的能源及产品是新时代的热点话题。相变微胶囊悬浮液（MPCMS）作为一种新型的潜热型功能流体，在工业余废热回收系统、空气调节、热能存储系统等领域具有广泛应用前景和研究价值[1-6]。MPCMS在相变温度区间有较强的蓄热能力和换热

作为反应堆三大热工设计准则之一，临界热通量(CHF)对设备经济性和安全性极其重要[1-3]，而流量振荡会导致沸腾危机在相对较小的热通量时发生，此时的临界热通量称为PM-CHF[4-6]。流量振荡的发生会造成设备稳定运行范围减小，因此有学者尝试不同方法来消除流量振荡：Qu等[7

毛细流动因可依靠自身毛细力被动式引导流体，在化学、生物医学和工程应用领域具有广泛应用，特别是在芯片技术、传感器、流体和热管理方面等[1]。例如，刀架式服务器、侧发光LED灯具(如背光源集鱼灯、大倾角投光灯)等电力电子器件的发热源多为竖直布置，则需要散热器内布置毛细结构使液体工

喷雾冷却技术在化工等领域中普遍应用，但是在关于喷雾冷却的绝大多数研究中，其关注的焦点仍然是整体喷雾行为，例如喷雾压力、质量流量、喷雾高度以及喷雾角度等[1]。其背后高传热能力的物理机制很难被分离出来进行深入研究。因此，为了探究其传热机理，有必要从喷雾冷却最基本的物理过程开始进

电容去离子技术(CDI)是一种将盐水淡化的水处理技术。因其能耗低、操作方便、维护简单、去除效果好等优点，引起了学者们的广泛关注[1-3]。CDI的基本原理是通过电场力的作用，在电极表面形成双电层，利用带电电极表面的电化学特性来实现对水中的带电离子的捕集[4]。影响CDI脱盐性

在工业生产和自然界存在着很多不满足牛顿内摩擦定律的流体，其黏度随剪切速率不断变化，称为非牛顿流体[1-2]。石油、高浓度污水及牛奶、血液等都是比较常见的非牛顿流体，但目前对于这些流体研究还是基于牛顿流体特性，不能反映出真实流动与换热特性，因此近年来关于非牛顿流体的流动与换热研

CO2因其独特的热物理性质（临界温度低，传热效率高，黏度小）和环保特性（臭氧耗减潜能值为0，全球变暖潜能值为1）而被广泛应用[1]，如被用在超临界CO2布雷顿循环[2-5]和跨临界CO2引射膨胀制冷系统中[6-9]。在实际应用中，当CO2从超临界状态膨胀到亚临界状态时，压力和

气液相间传质是广泛存在于化工过程中的最基本现象，其是否得到强化决定着化工过程效率，因而受到广泛关注[1-4]。研究表明，在如微通道或毛细管泰勒流等气泡被固体壁面限制的微小通道中，气液传质效率会显著增加[5-10]。微小尺度受限空间内的气液传质较之传统化工传质过程有显著增强通常

多孔结构中的稀薄气体流动机理在石油化工、能源利用、航空航天等领域具有广阔的应用前景[1-3]，如航天推进剂的增压输送、非常规油气开采、质子交换膜燃料电池、CO2封存、核废料处理等。近年来，3D打印、MEMS技术的发展也推动着对微纳尺度气体流动特性的深入研究[4-5]。当多孔结

在高比例可再生能源电力系统框架及“双碳”目标驱动下，将太阳能直接转化为化学燃料（如氢气或合成气）并进一步转化为液体可再生燃料，为太阳能的长期储存、运输及利用提供了合理途径[1-5]。通过分解H2O和（或）CO2将太阳能直接转化为燃料有多种方法，其中大多数是低温光子驱动（光催化

随着“5G”时代的来临，电子元器件不断向小体积化、高集成化、高功率化发展，导致芯片单位体积热通量迅速增加[1]。若无法及时散热，会造成电子元器件老化、应力变形、寿命缩短以及功能失常等问题[2]。因此散热已经成为制约电子元器件发展的瓶颈之一。由于从发热元件传热至散热器的过程中会

冷凝成核现象广泛存在于自然界及生产生活中，如车窗上的白雾，生物表面的结露[1-2]，以及工业领域中的热管理[3-4]、水汽捕集[5]、热电系统[6]、海水淡化[7-8]等。对成核过程的演化规律和机理的深入研究，不仅可以为冷凝过程的调控提供指导，还有助于完善蒸汽冷凝换热过程的基

旋风分离器内气相流场是一个复杂的三维旋转流流场[1-3]。切向速度的分布表明流场是内外双旋涡的Rankine结构[4-5]。这种旋转流固有旋转的不稳定，表现为流场的瞬时速度随时间的脉动变化，这是旋转流的偏心摆动造成的，即旋转流旋转中心围绕着旋风分离器几何中心的偏心旋转[6-1

作为有高比表面积、强表面活性以及优良光学性能的纳米材料，二氧化硅纳米颗粒在生物医学、催化、半导体、光学等领域都有着广泛的应用[1-3]。火焰气相合成是制备二氧化硅纳米颗粒的最重要技术之一。有机硅六甲基二硅氧烷(HMDSO)因为沸点低、稳定性好以及燃烧无污染等特点，成为制备Si

石墨烯量子点（graphene quantum dots, GQDs）是一种同时具有石墨烯和碳量子点特性的零维材料，由单层或多层石墨烯组成，尺寸小于100 nm[1]。因其可调的光致发光特性、独特的物理化学性质、良好的生物相容性和微纳尺寸等特点[2-3]，被广泛用于生物医学、

能源是人类生存和发展不可或缺的物质基础，其中氢能[1-3]因其能量密度高、清洁无污染、能量转化效率高、通用性强而成为最具发展潜力的新能源之一。质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cells, PEMFCs）能够将氢的化学能直接转化为

2020年第七十五届联合国大会上中国向世界作出了“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的承诺，能源转型已经成为我国积极应对气候变化和可持续发展的国家战略[1]。现代人类社会文明的快速发展是世界能源发展、变革的最大驱动力。在经历了木柴向煤炭、