电渗析技术已在海水淡化，废水资源化和化工生产等领域得到广泛的应用[1-7]。随着工业生产的进步，电渗析的应用领域也在拓展，这对电渗析的核心组件离子交换膜也提出了更高的要求[8-10]。尤其在盐湖提锂、粗盐精制、废酸废碱的回收等领域，对具有高性能、高选择性的离子交换膜的需求迫在

氨(NH3)是全球生产量较大的化学品之一，其年产量超过1.82亿吨[1]，在农业、制药和食品工业中得到了广泛的应用[2]。氨分子中氢含量达17.6%，近年来作为能源载体受到了广泛关注[3-4]，更为重要的是作为唯一一种无碳的氢能载体，其在交通运输方面有非常广泛的应用前景[5-

淡水资源短缺是21世纪各国面临的重大问题之一，为了满足人们对洁净水日益增长的需求，水处理技术得到了广泛的发展，如反渗透、热分离和多效蒸馏等[1-3]。其中电容去电离子技术（CDI）因其能耗低、运行环境友好等优点，被认为是一种很有前景的海水及苦咸水处理技术[4-8]。一般来说，

膜分离工艺在水处理中的应用受到膜污染的限制，膜污染会导致膜渗透性降低[1]，因为材料会随着时间的推移在膜表面和孔内积累。膜污染导致更高的跨膜压力、频繁化学清洗以及缩短膜使用寿命相关的运营成本增加[2-3]。因此，快速、直观获取膜污染的相关信息十分必要。当前在膜污染监测方面，可

抗生素通常应用于人类疾病治疗、畜牧业、农业和水产养殖业，近年来成为一种十分受关注的新兴污染物[1]。随着抗生素在世界范围内的普遍应用，水环境的潜在风险显著增加。传统的生化技术难以有效处理这些抗生素，导致大量抗生素残留在地表水、地下水和饮用水中，抗生素的有效去除已成为全世界关注

我国能源结构具有“贫油、富煤、少气”的基本特征，煤炭是我国基础能源和重要原料，为我国能源安全提供了重要保障。根据国家统计局发布的《中国统计年鉴2020》的数据[1]，2019年我国煤炭消费占能源消费总量的57.7%，天然气、水电、核电、风电等清洁能源的消费比重达到了20%以上

近年来，我国在西南地区推进了大量的页岩气开采作业[1-3]，伴随着开采进程也产生了大量的油基钻屑。油基钻屑无序的堆放既导致了资源的浪费又造成了环境的污染[4]。因此国内外对油基钻屑的三化处理（减量化、无害化、资源化）的研究日益受到重视[5]，目前普遍采用的油基钻屑等油泥的处理

甲醇是一种重要的基本化工原料，既可用于合成烯烃、汽油、二甲醚等化工产品[1]，也可用作电能的化学储存介质[2-3]。由于特殊的资源禀赋和消费结构，在中国超过77%的甲醇产品来自于煤制甲醇技术。煤制甲醇工艺包括空分、煤气化、变换、低温甲醇洗、甲醇合成和甲醇精馏等单元。然而，煤制

随着经济飞速发展，能源消耗日益增多。同时，人们也意识到能源危机与严峻的环境污染等问题，寻求与开发利用绿色可再生能源已迫在眉睫。生物质能是绿色可持续资源的理想选择，气化是充分利用生物质能的途径之一。然而，生物质气化的主要问题是焦油的产生[1]。焦油易与水、灰和炭颗粒等杂质结合，

引言太阳能驱动的水制氢被认为是一种实现可持续碳中和经济的极为有前景的技术方案[1-2]，并日益得到学术界和工业界的认可。虽然水是地球上最丰富的自然资源之一，覆盖了地球表面的四分之三，但其中97%都是海水[3-4]。因此，发展太阳能海水直接制氢技术具有极大的规模化和经济性应用前

引 言氢气压缩机作为氢气等清洁能源生产和运输的关键设备，绿色工业应用前景广阔，可助力于实现国家能源行业的绿色低碳发展，但氢气压缩机因次级流道泄漏导致的涡态气旋和热损耗，使得氢气压缩机面临着功率不稳定输出以及设备寿命骤减等问题[1-3]，与之相对应的突出问题是传统密封技术无法满

引 言电润湿是一种通过施加外加电场引起固/液界面润湿性改变的现象[1-3]。近年来，电润湿因其调控的灵活性而被广泛用于微流体[4]、原油开采[5-6]和化工清洁[7-8]等领域，并受到国内外研究人员的广泛关注[9-11]。Kang等[12]根据表面电荷与润湿现象之间关系，将电

引言化工过程一般为多变量系统，即存在着多个被控变量和多个操纵变量。随着各种化工过程先进工艺的快速发展，越来越多的生产过程被构造成多变量控制系统[1]。与单变量系统相比，多变量系统输入变量和输出变量之间一般存在一定程度的耦合，这就为多变量系统的控制器设计带来了不小的困难。对于多

引 言炼油工业是关系国计民生与国家战略的重要支柱产业[1-2]。我国的炼油能力居于世界前列，然而炼油综合能耗却显著高于世界先进水平，可见我国炼油工业还存在较大挖掘潜力[2-7]。当前，我国流程工业正面临第四次工业革命的历史契机，“综合自动化”已成为现代炼油工业的首要发展方向之

引 言近年来，随着物联网、大数据和人工智能等技术的兴起，数据驱动的方法在工业智能化的进程中扮演着重要角色。在实际生产过程中，原料性质、生产方案或操作条件等因素的变动将导致生产过程的多模态化[1]，如发酵过程[2]、冶金过程和锅炉燃烧过程等，对其过程进行数字化时往往存在着非线性

引言离子液体是由阴阳离子构成，在室温下呈液态的有机盐类化合物。以离子液体为溶剂的萃取体系对核电站乏燃料水法后处理中关键核素通常表现出更高的萃取效率和选择性，但其萃取行为和机理通常更为复杂[1-4]。同时，由于离子液体的阴离子通常具有一定亲水性，因此离子液体在溶剂萃取过程中不仅

引 言固气界面上的吸附现象是指当气体分子运动到固体表面时，由于气体分子与固体分子之间的相互作用，气体分子会停留在固体表面，从而使固体表面的气体分子浓度增大。随着生产水平和科学研究的不断发展，固气界面的吸附作用已广泛应用于混合物分离提纯[1-2]、气体存储[3-5]、污水处理[

引言当前我国通用聚烯烃树脂产能过剩，而高端聚烯烃严重依赖进口。为实现制造大国向制造强国的转变，加快发展高性能聚烯烃产品的制备工艺与技术势在必行。聚烯烃的产品性能不仅取决于包括分子结构和相态结构等在内的聚合物结构，还取决于聚合物的颗粒形貌[1]。在烯烃聚合过程中，聚合单体主要以

引 言氢能被认为是21世纪最具潜力的清洁能源[1-2]。在众多制氢方法中，电解水制氢因其方法简单、制备的氢气纯度高等特点而引起了研究者的广泛关注[3-4]。电解水制氢过程包括两个半反应——阳极的析氧反应（OER）与阴极的析氢反应（HER）。其中，析氧反应为四电子转移过程，具有

引 言随着电子元器件集成度提高，传统散热方式无法解决高热通量的有效散热[1-2]。喷雾冷却具有工质与表面温差小、没有沸腾滞后性、可实现均匀的冷却壁面温度、工质需求量少等优点，在高热通量散热条件下具有广阔的应用前景[3-4]。为保证电子元器件的可靠性和稳定性，热沉表面温度宜控制