X射线光电子能谱法(XPS)是最重要且使用最广泛的表面分析技术。较为全面地介绍了X射线能谱法，内容涵盖原理、分析方法、应用及技术进展。原理介绍基于理工科大学本科层级的知识，阐述了XPS的科学原理以及仪器原理；分析方法部分概述了分析的关键步骤及要点；应用部分以热门研究的材料类型分类(催化剂、生物材料、碳材料、高分子材料等)进行介绍，介绍的同时兼顾介绍了X射线光电子能谱法的一些常用技术以及在各种材料中的应用特点。本文旨在帮助该领域的初学者，包括尚未完全熟悉该技术的研究人员、研究生和X射线光电子能谱从业人员，使他们能够全面了解X射线光电子能谱技术。

红外成像技术是基于官能团特征进行成像的一种先进的化学成像方法，集红外光谱和显微分析于一体，能够直接反映样品微区内(从微米到毫米)真实的化学组成信息和空间分布信息，从分子水平上可视化地识别样品精细结构，空间分辨率高，是多组分体系样品显微分析强有力的工具。该技术自发展之初就在高分子材料分析和表征领域受到广泛关注。本文阐述了红外成像技术的基本原理，详细介绍了红外成像系统的仪器构造与工作模式，以及常用图像采集、图像预处理和图像分析的方法，总结了近年来红外成像技术在高分子材料表征领域中的一些典型应用，包括结晶和取向研究、共混物相容性研究、聚合反应及聚合物溶解、降解的可视化动力学研究、聚合物基组织工程材料的矿化研究、药物释放及微塑料分析的研究等。此外，还对红外成像在生命科学与临床诊断方面的研究进展作了简介。最后对红外成像技术的发展趋势进行展望。希望本文能够起到抛砖引玉的作用，帮助读者深刻理解红外成像这门先进的技术，进一步拓展其在聚合物材料领域中的应用。

在现代工业过程中，故障预测可以及时预测设备的潜在故障，减少事故的发生以及降低经济损失，因此故障预测对于过程系统至关重要。由于过程系统的复杂性以及运行数据集分布不均，使用正常数据集离线预测运行状态的方法没有较好的泛用性，且不太准确。针对以上问题，将卷积神经网络(CNN)与长短期记忆网络(LSTM)相结合，用于提取设备运行数据的特征，在线预测之后的运行状态；随后将预测结果送入在离线状态下训练好的局部异常因子(LOF)模型中，计算预测出时间序列的异常值；最后将异常值与离线状态下训练出的故障阈值进行比较，大于阈值则认为存在潜在故障。将模型用于田纳西-伊斯曼(TE)时间序列进行验证，并与传统的故障预测方法进行比较，实验结果表明：本文所提模型对于多故障以及单故障预测相比传统故障预测方法均具有更好的效果，可以提前1个采样窗口检测到数据异常，有应用于工业故障预测的潜力。

粉体团聚对气力分级设备的分级性能有着重要的影响，是制约机械法制备超细粉体的瓶颈问题。为表征气力分级制备超细粉体时的粉体团聚特性并分析其影响因素，利用筛分法和激光粒度分析法测得的粉体平均粒径比值，提出了团聚参数F，并以此为基础分析了粉体颗粒形貌、平均粒径、粒度分布以及粉体流动性对粉体团聚的影响。结果表明：当不同粉体之间的形貌(包括长扁度、球度、棱角度和粗糙度)差异不显著时，颗粒形貌不是引起粉体团聚有所差异的主要因素。粉体平均粒径越大，团聚程度越小；粒度分布指数对团聚的影响取决于粉体整体粗细程度，粗颗粒占比较高的情况下，颗粒不易团聚。因此，对于形貌相似的不同粉体而言，粉体平均粒径和粒度分布是影响粉体团聚的主要因素。此外，通过分析休止角和Hausner值发现，粉体流动性越差，团聚程度越强。

以生物降解塑料聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)为聚合物基体，硅灰石(WT)作为填料，以2, 3-甲基丙烯酸环氧丙酯(ADR)作为相容剂，通过熔融挤出制备得到PBAT/硅灰石复合材料，考察了相容剂ADR对PBAT/硅灰石复合材料结构及性能的影响。研究结果表明，相容剂可改善硅灰石在PBAT基体中的分散性，增强界面相互作用，提高复合材料的力学性能和热稳定性。

层状高镍三元材料LiNi_0.85Co_0.11Mn_0.04O₂(NCM85)是一种很有前途的高性能锂离子电池正极材料。然而，正极材料在高温煅烧过程中极有可能出现Li损失和阳离子混排现象，导致正极颗粒表面形成无序的岩盐相。提出了一种用H₃PO₄处理制备等离子体修饰NCM85的方法，在NCM85表面原位形成一层均匀的Li₃PO₄包覆层，有效地提高了NCM85的电化学性能，稳定了正极-电解质界面。与本体NCM85电极相比，适量Li₃PO₄包覆层修饰的正极(Li₃PO₄@NCM85)展现出优异的电化学性能，在2.75~4.3 V电压范围内0.5 C (200 mA/g)倍率循环200圈后，放电比容量为169.2(mA·h/g)，容量保持率高达84%，Li₃PO₄包覆层生成的过程中消耗了材料表面的残锂，减少了Li⁺/Ni²⁺的混排，增强了结构的稳定性。此外，Li₃PO₄包覆层可以提高离子电导率，加快Li⁺扩散速率，抑制相变、阳离子混合和体积收缩。研究了LPO表面修饰对材料界面机制的影响，对下一代高能锂离子电池正极材料的开发具有一定借鉴意义。

为寻找高效便捷、成本低廉的乳酸测定方法，对比研究了三氯化铁法和对羟基联苯法对尾菜发酵液中乳酸含量的测定性能。结果显示，三氯化铁法和对羟基联苯法的线性方程相关系数均大于0.99，检出限分别为9.70×10^-2 g/L和2.35×10^-3 g/L，均满足分析测试要求；精密度测定中，三氯化铁法和对羟基联苯法的相对标准偏差(RSD)分别为1.19%~3.53%和2.54%~3.71%，加标回收率分别为99.3%~105.2%和102.7%~109.1%；杂质的存在对三氯化铁法的测定结果影响较小，但对对羟基联苯法的测定结果有较大影响；统计学检验表明，两种方法对发酵液中乳酸含量的测定结果无显著性差异；与对羟基联苯法相比，三氯化铁法操作简便，测定速度快，试剂成本低，所需样品量少，是较为优异的乳酸含量测定方法，具有广阔的应用前景。

蒸汽再压缩热泵(VRHP)可以提升隔离壁蒸馏塔(DWDC)的稳态性能，但也加剧了被控变量间的相互耦合，给蒸汽再压缩隔离壁蒸馏塔(VRHP-DWDC)的平稳操作带来困难。针对分离中间组分(甲苯)绝对占优的苯/甲苯/二甲苯三元物系的VRHP-DWDC，通过非方相对增益矩阵对操纵与被控变量进行配对，并依据闭环响应分析给出了一种新颖的单温度分散控制系统。由于采用塔顶/侧线热泵压缩机分别控制侧线段/公共提馏段的灵敏板温度，不但加快了侧线产品的响应速度，而且降低了塔底产品的峰值偏差。鉴于高度内部耦合以及失真的温度与组分对应关系导致二者存在较大的稳态偏差，采用双温差结构进一步强化系统设计，由此给出了一种非对称温度控制系统，降低了系统内在非线性因素的影响，因而能够减小侧线和塔底产品的稳态偏差。闭环仿真结果显示了该非对称温度控制系统的优越性。研究表明，VRHP的引入虽然加重了VRHP-DWDC的内部耦合，但也提供了压缩机功率这一潜在操作变量，其较好的控制通道特性与双温差结构的有效应用能在一定程度上改善VRHP-DWDC的闭环操作。

采用连续浸胶法，使用自制的压辊式浸胶槽制备了短切石英纤维/酚醛树脂预混料，通过红外光谱法(F T- IR)、热重分析法(TG)和差示扫描量热法(DSC)对预混料进行了表征，并研究了其固化反应动力学。结果表明，溶剂乙醇影响石英纤维的浸胶过程，连续法制备的石英纤维/酚醛树脂预混料能够降低乙醇的影响；预混料的固化工艺参数为：凝胶温度108.40 ℃，固化温度183.04 ℃，后处理温度264.47 ℃；固化反应级数为0.95，固化反应动力学模型为：dα/dt=Aexp(-ΔE/RT)(1-α)ⁿ=4.3×10¹²exp(-140.74/RT)(1-α)^0.95。使用模压法对所制备的预混料进行压制，得到石英纤维/酚醛树脂复合材料的模压制品，该模压制品在800 ℃下的质量残留率为82.3%，拉伸强度为58 MPa，断裂伸长率为0.353%，剪切强度为105 MPa，线烧蚀率为0.088 mm/s，烧蚀表面形貌未见异常，结果表明采用连续法制备的石英纤维/酚醛树脂预混料的模压制品具有较好的耐热性、烧蚀性和力学性能。

随着人工智能和大数据技术的发展，基于深度学习的高端装备剩余使用寿命预测技术倍受关注，准确的剩余使用寿命预测对于高端装备安全运行意义重大。大多数基于深度学习的预测方法在构建主体预测结构通常利用循环神经网络、长短期记忆网络和门控单元等手段，但存在并行计算能力较差、预测精度不足的问题。针对上述问题，提出一种基于自适应权重时间卷积网络的寿命预测方法。采用时间卷积网络搭建预测模型，利用空洞因果卷积和残差连接结构增强并行计算能力并避免信息泄露；构建基于自注意力机制的自适应权重模块，实现时序权重自动分配来提高预测精度；利用非对称损失函数增强提前预测倾向性，避免因滞后预测带来的安全和经济问题。选取发动机数据集和轴承数据集进行实验验证，结果表明，与其他深度学习方法相比，提出的自适应权重时间卷积网络提升了预测准确率并缩短了训练时间。

使用硅烷偶联剂KH570对片状锌粉进行表面包覆改性，同时使用正硅酸乙酯(TEOS)、乙烯基三异丙氧基硅烷(VIPOS)和丙烯酸(AA)对片状铝粉进行单层和复合包覆改性，以改性的锌粉和铝粉作为基础组成部分制备了无铬达克罗涂层，测定了改性锌铝涂层在3.5% NaCl溶液中的动电位极化曲线。结果表明：所制备的TEOS/VIPOS改性铝粉涂层的表面平整光滑，没有明显颗粒，涂料的分散性和稳定性较好；与未改性锌铝涂层相比，TEOS/VIPOS和TEOS/VIPOS/AA改性铝粉涂层的腐蚀速率明显下降，TEOS/VIPOS改性铝粉涂层具有较小的腐蚀电流密度(1.01μA/cm²)和腐蚀速率(0.011mm/a)。在20%硝酸铵溶液中浸泡2h后，TEOS/VIPOS改性铝粉涂层的表面平整光滑，耐蚀性较好。

具有微孔的多孔平板表面曝气是制备微气泡的重要手段之一。采用非侵入式数字图像识别法对金属多孔平板表面生成的微气泡特性进行实验研究，考察了平板上方液相流速、表观气速、液相黏度、表面张力和平板平均孔径对生成气泡平均直径(d_av)的影响。结果表明：d_av随着液相流速的增大而减小，随表观气速的增大和表面张力的减小而减小；液相黏度则对d_av有双重影响，随着黏度的增加d_av先减小后增大，且在黏度为1.32 mPa·s时最小。最后，提出了描述气泡平均直径与液相雷诺数、毛细管数和气液比之间关系的经验关联式。

石灰窑是碳酸钙产业的关键生产设备，窑气中的CO₂是生产碳酸钙的原料，CO₂浓度直接影响碳酸钙产量，然而石灰窑气浓度依靠产品产出后采样化验得到，存在严重的滞后性，无法作为石灰窑在线工艺参数调整的依据。因此提出一种基于贝叶斯优化的eXtreme Gradient Boosting石灰窑气浓度预测模型BO-XGBoost，根据历史数据预测1 h后的窑气浓度，为生产工艺参数的调整提供依据。该方法首先对石灰窑传感器数据集中的缺失值、异常值进行剔除、插补，然后统一窑气浓度检测历史数据的时间尺度，构成石灰窑气监测数据集，在此基础上提出针对石灰窑气的BO-XGBoost模型。模型经训练后，采用实际生产数据进行测试，并与Light Gradient Boosting Machine(LightGBM)模型、Category Boosting(Catboost)模型预测结果进行比较，结果表明，所提模型可以实现高维数据集的超参数快速优化，且预测模型有较好的精度，均方根误差(RMSE)达到0.70，平均绝对百分比误差(MAPE)达到2.03%。

单原子催化剂具有催化活性高、选择性强等优点，在非均相催化领域显示出独特的优势。碳基材料作为单原子催化剂的常用载体，具有比表面积大、价格低廉、易于获取等特点，近年来受到广泛关注。随着碳基单原子催化研究的不断深入，相关论文的发表量增长迅速，传统的文献分析方法存在可视化程度低、时间跨度短、覆盖范围小等问题。本文利用CiteSpace文献计量软件对Web of Science核心数据库中2015年1月—2023年3月收录的378篇相关文献进行了可视化分析，讨论了该领域的研究进展及研究热点。结果表明：碳基单原子催化的研究热点主要集中在电催化领域，应用最广泛的载体是氮掺杂碳材料；存在的主要问题有难以催化复杂反应、反应机理不够清晰、配位环境难以精准调控等。本文结果可为碳基单原子催化的研究提供参考。

目前含蜡原油管道的清管周期没有统一标准，需要根据油品性质和管道的实际情况确定。采用OLGA软件对石西至克拉玛依原油管道(SK原油管道)的结蜡特性进行了模拟分析，利用浓密膏体的管道输送阻力计算公式，将蜡堵分析转化为蜡柱长度和压降关系的计算，制定了SK原油管道的安全清管周期。结果表明：在管道103 km处流体温度降到25 ℃，从103 km至终点的管段均处于析蜡温度的区间范围；管道运行5天后，采用HeatAnalogy模型模拟的结蜡厚度在110.06 km处达到最大(0.01 mm)，结蜡量为80 kg，结蜡量在运行2天后才有明显增加并呈直线上升趋势；以收球筒长度4 m作为蜡柱长度的极限值，计算得到收蜡量为200 kg，推算SK原油管道的清管周期可由目前的5天延长至9天，大大减少了操作成本。结果可为含蜡原油管道的结蜡特性研究及安全清管周期制定提供理论参考。

为了研究黄釉和绿釉琉璃瓦腐蚀行为的差异并探究其腐蚀过程，采用不同pH的模拟酸雨溶液分别对黄釉和绿釉琉璃瓦进行了腐蚀实验，对腐蚀后黄釉和绿釉琉璃瓦釉面的形貌、色差值、光泽度和粗糙度进行了测试和表征，并对腐蚀产物的成分、微观形貌、腐蚀溶液中Pb及着色元素的含量进行了测定。结果表明：绿釉比黄釉更容易受到腐蚀，原因是绿釉中Cu与Pb的协同作用促进了酸性条件下Cu和Pb的浸出；绿釉琉璃瓦经腐蚀后釉面的色差值升高、光泽度降低、粗糙度升高，并且其变化程度明显高于黄釉琉璃瓦；在pH=1的腐蚀溶液中黄釉表面的裂缝处生成了不规则柱型硫酸铅，但整体上腐蚀现象不明显，绿釉表面生成了疏松的层片状、颗粒状及规则多面体型硫酸铅并且覆盖在釉层表面及裂纹处；在pH=3的腐蚀溶液中，黄釉表面未发现明显的腐蚀现象，绿釉表面生成黏附性较强的层片状、颗粒状腐蚀产物层；绿釉腐蚀后存在外层的腐蚀产物覆盖层、Pb和Cu元素流失后形成的褪色富硅层及未腐蚀的釉层。

在天然气输送系统中，当考虑弯管焊接缺陷时，结构特征差异导致的流场变化会使弯管产生不同的冲蚀特性。采用Computational Fluid Dynamics-Discrete Phase Model(CFD-DPM)方法研究不同颗粒参数、弯管导向、缺陷高度及颗粒入射角度下无错边焊缝弯管、外错边焊缝弯管、内错边焊缝弯管的介质流态特征与冲蚀规律。研究结果表明：(1)气体在弯管部位出现二次流动现象，速度分布出现扭曲，其中外错边焊缝弯管速度分布曲线扭曲幅度大，二次流作用效应最明显；(2)流体速度对冲蚀速率的影响最大，两者呈幂指数函数关系，质量流量次之，与冲蚀速率呈线性函数关系，颗粒粒径的影响最小，与冲蚀速率近似呈线性函数关系；(3)外错边焊缝弯管会在弯头处形成第二冲蚀磨损严重区域，而内错边焊缝与无错边焊缝弯管冲蚀效果相似，均只有1个冲蚀严重区域；(4)当流体在竖直管流向一致时，“H-V”导向弯管最大冲蚀速率均大于“V-H”导向弯管，在不同弯管导向下外错边焊缝弯管冲蚀速率最大；(5)弯管最外侧最大磨损位置随着错边高度发生变化，在一定高度下会使弯头内壁形成第二冲蚀磨损严重区域，且错边高度越大，弯头最外侧所受冲蚀速率越大; (6)颗粒的入射角度会影响弯管的冲蚀效应，其影响程度需结合入口直管长度与颗粒运动状态分析。

在常压以及温度为293.15~333.15 K的条件下，采用静态平衡法测定了4，4'-二甲基二苯甲酮（4，4'-DMBP）在10种单一有机溶剂和1种二元有机溶剂（乙醇+乙酸乙酯）中的溶解度，并通过活度系数模型（Wilson方程、NRTL方程）和经验模型（Apelblat方程、Van’t Hoff方程）关联4，4'-DMBP的溶解度和温度，得到相应的模型参数。结果显示，在常温（298.15 K）下4，4'-DMBP在单一溶剂中溶解度的大小顺序为：苯>乙酸丙酯>乙酸乙酯>乙酸甲酯>1-丁醇>2-丁醇>1-丙醇>2-丙醇>乙醇>甲醇，乙醇与乙酸乙酯的二元溶剂对4，4'-DMBP没有增溶和减溶作用；Wilson模型在单一溶剂中的拟合效果最佳，相对标准偏差（ARD）为1.13%，均方根偏差（RMSD）为0.19%。溶剂化效应和优先溶剂化效应分析结果表明：描述溶剂极性的π^*和溶剂间相互作用V_Sδ_H²/（100RT）对溶解度的贡献率分别是46.43%和46.38%，它们对4，4'-DMBP溶解度的贡献占据主导地位；在乙醇与乙酸乙酯的二元溶剂中，当乙醇含量较高时4，4'-DMBP优先与乙酸乙酯溶剂化。

设计了一种径向进气式涡流空气分级机，采用Fluent软件对分级机内流场进行了数值模拟，探讨了转笼转速、进气速度和进气位置对流场的影响。结果表明：气流在分级腔体内并不是垂直上升，而是以一定倾斜角度在腔体内形成环形气流，环形气流方向与转笼转向相同；分级腔内气流为两个方向的双流层，主气流方向与转笼转向保持一致；随着转笼转速的增加，气流主体的方向不变，腔体左侧的对冲气流消失，腔体内形成的环形气流增强，但转笼下侧的二次涡流增大；不同进气速度对分级腔及转笼不同区域的切向速度具有不同的影响；进气位置的不同，分级腔内气流的流动相差较大，进气口位于转笼轴线同侧时的气流较进气口位于转笼轴线两侧时的气流更容易受到转笼的影响，进气位置对转笼周围流场分布的影响较小。采用响应面法对空气分级机的操作参数进行了优化，各参数对分割粒径影响的大小顺序为：转笼转速>进料速度>进气速度，优化的参数为转笼转速4 483 r/min、进气速度15.6 m/s、进料速度9.71 kg/h，在该条件下分割粒径的预测值为40.5 μm。

在环氧化杜仲胶(EEUG)中引入FeCl₃，制备了基于Fe³⁺-O金属配位键的EEUG复合材料，研究了Fe³⁺-O配位键对EEUG硫化性能、结晶性能、力学性能及阻尼性能的影响。结果表明：Fe³⁺与环氧基团发生了络合反应，这种相互作用会随温度的升高逐渐减弱；配位键的存在会抑制EEUG β晶型的形成，使复合材料结晶能力下降；配位键对杜仲胶硫化过程的影响主要体现在硫化诱导期，配位键数量越多焦烧时间越短；配位键通过充当“动态牺牲键”大幅提高了复合材料的力学强度，添加3份氯化铁后，EEUG-29.8%复合材料的拉伸强度由2 MPa提升至7 MPa；此外，Fe³⁺与环氧基团之间的配位交联作用通过限制EEUG分子链运动实现了对复合材料阻尼性能的调控，相较于EEUG-29.8%复合材料，添加3份FeCl₃后的复合材料阻尼峰位置由-25 ℃移动至0 ℃，有效阻尼温域由-40 ℃~-16 ℃升至-23 ℃~19 ℃，显著提高了EEUG复合材料常温下的阻尼性能。