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皮革行业是中国具有国际竞争优势的轻工支柱产业之一,以畜牧业和肉类加工业的副产物为原料,生产高附加值产品,契合循环经济理念.然而,传统制革过程尚存在产生重金属铬、硫化物、高盐废水等污染物的问题.与此同时,皮革产品的生命周期评价(life cycle assessment,LCA)及减污降碳技术的推广应用正成为行业应对绿色贸易壁垒亟待解决的问题,消费端也对生态友好、健康舒适与智能防护等方面提出了更高要求.面对行业重大需求,对相关关键瓶颈技术开展系统研究,对推动中国皮革产业绿色高质量发展具有重要作用.本文从5个方面总结研究工作取得的主要进展,阐释新技术的科学原理与应用特点,分析尚存在的问题及未来研究展望.1)针对传统铬鞣技术阻碍行业绿色转型的技术瓶颈,提出"多尺度传质‒交联"鞣制机理,创制了多糖基配合物鞣剂,实现了对铬鞣的替代;基于电荷和亲疏水调控策略,构建了与无铬鞣制适配的染整技术体系,显著提高了无铬皮革综合性能;建立了涵盖生物降解性、生物毒性及LCA的皮革生态性多维评价体系,有力支撑了无铬生态皮革制造技术推广应用.未来需联合政府与行业协会,推动鼓励性政策出台,助力行业无铬生态转型.2)针对推动生物制革发展面临的蛋白酶传质慢而反应快、工艺技术可控性差等难题,揭示了以静电调控为核心的传质强化机制,通过表面电荷调节将酶渗透时间缩短70%以上,并利用竞争性抑制剂动态调控蛋白酶活力,实现了酶在皮革不同层级的均匀反应.未来需设计低成本、环境友好、普适的抑制剂,阐明其迁移动力学与活性调控规律,以支撑各工序的均匀酶促反应.3)针对制革废水盐含量高且富含强亲水性溶解污染物、传统技术难以有效处理的难题,开创了分子捕捉技术,设计特异性捕捉剂与污染物亲水官能团作用,诱导疏水聚集沉淀,高效去除溶解性污染物.新技术在制革、油气、煤化工、印染等领域得到应用,实现铬达标排放、废水回用、结晶盐提纯等.未来需进一步研究技术的广谱适用性和成本优化,以推动规模化应用.4)针对轻质可穿戴辐射防护中高效射线衰减、低二次辐射与柔性舒适难以兼顾的关键问题,以皮革胶原网络为平台,通过核壳光子阱、梯度衰减、W‒H慢化和Gd原子级吸收,构建了X/γ射线‒中子防护体系,实现了皮革的高性能化.未来需突破轻质可穿戴辐射防护皮革的性能均一性及长期耐辐照评价瓶颈,发展电磁波‒光子‒中子一体化轻质可穿戴防护材料,服务核能、深空及医疗防护场景.5)采用"摇篮到大门"的系统边界开展了中国皮革LCA研究,发现原料皮贡献了碳足迹的60.6%～96.0%;建立了酶制剂、鞣剂、加脂剂等关键皮革化学品的本土LCA数据库,实现了对制革主要工序碳排放的核算及不同技术碳排放的比较,为行业采用低碳工艺技术提供了科学依据.未来需持续完善数据库建设、建立全球公认的皮革LCA系统边界及统一的原料皮环境足迹分配方法,并推进LCA与技术经济分析的集成评估.本文所综述的在促进皮革行业绿色高质量发展方向开展的前沿研究工作,可为中国皮革行业迈向高质量、可持续发展提供切实可行的参考.

为了系统探究不同高温条件(2 200～3 000 K)下褐煤热解与燃烧反应机理,应用 Materi-als Studio 软件构建褐煤分子模型,结合 ReaxFF 分子动力学模拟开展研究.对比分析各温度下的反应轨迹、产物分布及关键路径,明确主要气态产物(如 H2、CO2、CH2O 等)的生成规律及温度依赖关系,重点阐明3000 K 时热解与燃烧过程的产物差异及其反应路径本质.结果表明:在褐煤分子热解和燃烧的最终产物中,H2和 CO2产生的数量随温度的升高显著增加,CH2O 产生的数量随温度的升高先增加后减少;褐煤热解反应最主要的生成物是 H2,褐煤燃烧反应最主要的生成物是 CO2;褐煤热解过程中出现频次最多的反应是 H2O+H→H2+HO,H2的主要来源是 H2O+H→H2+HO 以及·CHO、·CH3O、·C2H3O 和H2O的进一步分解(H+H→H2);褐煤燃烧过程中出现频次最多的反应是 O2+H→HO2,H2O 产生的主要途径是·HO2 与·HO 反应(HO2+HO →H2O+O2),CO2的主要产生来源是·CO3、·CHO3以及 CO 的进一步氧化.模拟结果为煤化工过程中褐煤的高效转化和精细化利用提供了理论基础,对于煤炭加工过程中的安全保障具有重要的理论价值.

针对煤基轻油中硫、氮、氧及金属杂质导致的油品安定性差与清洁化利用难题,本研究系统揭示了悬浮床-固定床加氢过程中多杂质协同脱除机制.通过高钙煤焦油(Ca＞500×10-6)加工案例,证实悬浮床加氢对金属脱除率＞90％,轻油收率提升至89.01％;结合固定床深度脱硫脱氮动力学,阐明碱性/中性氮化物差异化迁移路径.创新提出Brønsted酸位点强化吡咯吸附机制,建立氮含量与色度变化的定量模型(R2=0.97).基于杂质定向调控,实现柴油馏分十六烷值59.9、石脑油芳烃潜含量＞65％,并开发酚类萃取-加氢耦合技术回收苯酚(纯度＞99.5％).最终提出煤基清洁柴油企业标准草案及在线监测传感器设计框架,为煤化工清洁油品生产提供理论支撑与工程范式.

焦油作为煤化工、石油化工及生物质热解等过程的重要副产物，其深加工不仅可提取高附加值化学品（如 酚类、萘、蒽、咔唑等），更是实现资源综合利用、延伸产业链的关键环节。然而，传统焦油加工工艺普遍存在能耗 高、污染重、资源利用率低等问题，与当前国家“双碳”战略目标及绿色低碳发展要求存在显著矛盾。本文系统梳理 了焦油加工的主要工艺流程，深入剖析了各环节存在的能源消耗与环境污染特征；在此基础上，从源头减量、过程优化、 余能回收、智能控制及清洁替代等多个维度，全面综述了当前国内外在焦油加工领域应用的节能减排关键技术，包括 高效分离技术、热集成与能量梯级利用、先进加热与换热设备、智能化控制系统、绿色溶剂萃取以及耦合可再生能源等。 最后，对焦油加工节能减排技术的未来发展趋势进行了展望，指出多技术协同集成、数字化与智能化深度融合、以及 全生命周期绿色化将是推动焦油加工业绿色低碳转型的核心路径。本研究旨在为焦油加工企业实施节能降碳改造、提 升绿色制造水平提供理论参考与实践指导。

合成气中氢碳物质的量比(n(H2)/n(CO))的精准调控是实现高附加值化学品高效制备的关键因素,也是煤化工及相关过程低碳转型的核心技术之一,直接决定下游化学品合成工艺的生产效率、能耗及碳排放.传统的水煤气变换反应(Water-Gas Shift reaction,WGS)作为最常用的合成气n(H2)/n(CO)调控手段,虽然工艺成熟,但受限于反应热力学平衡与催化剂稳定性等瓶颈,并且在反应过程中会不可避免地产生额外CO2.为突破传统n(H2)/n(CO)调控工艺的局限,从多元化角度阐述了合成气n(H2)/n(CO)调控策略:外源氢气引入可实现快速而精确的n(H2)/n(CO)调节,但该方案在大规模应用中仍受限于制氢成本与基础设施建设;新兴短流程催化技术(如CO2电催化、光催化)可在反应过程中直接生成具有定制化n(H2)/n(CO)的合成气,但目前该方案合成气产量与工业生产对合成气需求量不匹配;过程强化与系统耦合(如多重整耦合、吸附强化水煤气变换、膜反应器耦合、生物质气化集成吸附强化水煤气变换与逆Boudouard反应、共气化等)通过多反应协同、反应生成物原位移除、反应路径集成和原料互补等途径,实现了合成气生产与n(H2)/n(CO)调控以及能效提升与碳减排的协同.通过整体分析发现,合成气n(H2)/n(CO)调控技术正从"单元优化"向"系统集成协调优化"转变,为构建低碳化、短流程、高灵活性的绿色合成气生产加工利用平台提供支撑,并对实现"双碳"目标具有重要意义.

煤炭作为全球重要的能源资源，其合理开发与高效利用对经济发展至关重要。本文围绕煤质分析技术在 煤炭工业中的应用与发展展开探讨。阐述了煤质分析的定义、分类，详细分析了其在煤炭勘探开采、洗选加工、燃烧 发电、煤化工以及贸易等环节的具体应用。同时探讨了煤质分析技术的发展趋势，包括新型分析技术研发、智能化自 动化发展方向以及与国际先进技术接轨的路径。旨在全面呈现煤质分析技术在煤炭工业中的重要地位与未来走向，为 煤炭工业的科学发展提供参考。

在我国"双碳"战略深入推进和能源结构转型加速的背景下,煤炭行业面临从规模扩张向质量效益转变的关键时期.2025 年一季度,我国风光装机容量历史性超过火电,煤炭在能源系统中的角色向安全保障与调节支撑转变.同时,煤炭价格处于第三次大幅下行周期,推动行业寻求低碳高效的转型路径.基于干法选煤技术具有不用水、投资少、运营成本低等优势,从技术成熟度、应用实践、政策支持等维度论证其推广可行性;结合下游需求变化、煤质特点和经济效益,分析其发展必要性.研究结果表明:干法选煤技术已形成完整体系,获得国家科学技术进步奖二等奖,分选能力超过2 亿t/a,出口23 个国家;下游需求结构变化明显,煤化工行业原料用煤十年增长87.1%,电力行业耗煤量增长42.5%,而钢铁、建材行业煤炭消费进入回落期;干法选煤在动力煤提质、化工原料煤加工及冶金煤预排矸等领域具有显著优势,投资规模较湿法分选降低30%～50%,运营成本降低20%～35%.建议从科学选型、技术升级、服务优化等方面推进干法选煤技术发展,为煤炭清洁高效利用和"双碳"目标实现提供技术支持.

准东煤田是我国最大的整装煤田,研究其煤质特征对该地区煤炭清洁高效利用具有重要意义.分析了新疆准东煤田煤岩特征、煤质特征、煤灰化学特征、工艺性质及伴生资源,研究了准东煤用于燃煤发电及煤炭气化的关键问题.研究结果表明,准东煤田煤炭储量丰富、生产成本低,煤质优良,然而煤中矿物含量及赋存状态导致煤灰成分、煤灰熔融性温度以及黏温特性存在较大波动,且煤灰中氧化钠含量相对较高,易对煤炭加工利用造成不利影响.准东煤适合燃煤发电和以气化为龙头的现代煤化工产业,煤炭焦油含量较高的煤矿可以考虑热解分质利用技术.