普遍的塑料不断增长的使用量和不可生物降解特性导致了一系列的环境影响。塑料的最终处置不仅能回收其中的能源，同时能减少塑料进填埋场的处理量，是一种可行的方法。本文研究了未循环塑料（NRP）不同能源转化过程对环境的影响。对NRP处置来说，考虑了三种处置过程：热解、焚烧发电和填埋。环境评估结果表明，以焚烧发电和热解为代表的转化技术优于填埋处置。塑料热解过程消耗的能量为24635.7MJ/吨。NRP转化技术具有较低的环境影响，同时有正向的能量产出。全球变暖潜能值方面，热解（3.91kg eq. CO2）对全球变暖影响最小，对比焚烧发电（18.56kg eq. CO2）和填埋（17.50kg eq. CO2）。然而，敏感性分析表明，需要重视NRP转化技术中存在的低效问题。对比两种NRP转化技术，热解具有较低的环境负担，较小的全球变暖潜能值，较高的能量转换效率和较低的有害物排放，比如硒和甲烷。

作为一个非常值得关注的环境问题，废塑料和粉煤灰的适宜处置仍未建立。在半间歇式反应器中，以酸/碱改性的粉煤灰作为催化剂催化降解废弃的低密度聚乙烯（LDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）。在LDPE与催化剂质量比为25:1下，得到了高的液体燃料产率（约87.24wt%）。伴随少量的气体产物，废塑料的转化率达到了96%。两种废弃塑料都在400-450℃之间降解。对液体产物进行了傅里叶变换红外光谱（FTIR）、核磁共振（1H，13C和DEPT-135NMR）和气相色谱质谱联用（GC-MS）分析。对于废塑料降解为轻质液体碳氢化合物（汽油和煤油）而言，粉煤灰是一种高效的催化剂。NMR和GC-MS分析结果表明，得到的液体产物中含有脂肪烃（饱和和不饱和）和芳香烃。基于粉煤灰催化废塑料生成液体燃料的技术是环保和盈利的，值得商业化推广。

为了抑制燃气轮机的热声不稳定性，须预测燃烧室中的压力变化。基于非线性理论，结合Rijke型燃烧器在外部声源干扰下的声压波动时间序列数据，建立了一种新型数据驱动模型来预测外部声源干扰下的燃烧器内部声压波动。提出了一种改进的粒子群优化（PSO）算法对支持向量回归（SVR）模型的参数进行优化，改进后的PSO算法所需的参数优化时间仅为改进前的3/5。结果表明，改进的数据驱动模型可以至少提前0.94ms准确地预测声压振荡信号。改进的PSO-SVR模型与多层感知器（MLP）模型和高斯过程回归（GPR）模型相比，能够更准确地预测变工况下的声压波动，为预测和消除实际燃烧室中的热声振荡提供有效的指导。

垂直取向石墨烯（VGs）在各类储能应用中引起了极大的关注。然而，VGs高昂的制备成本严重阻碍了其实际应用。本文报道了一种具有较高经济性、环境可持续性以及可拓展性的氩等离子体增强化学气相沉积工艺，成功将废油转化为高质量VGs。通过引入氩气，提高了等离子体中电子能量和电离率，进而将废油中化学键裂解以获得高活性物系，随后刻蚀出无定形碳。单次制备的VGs面积可达12?×?3.5 cm2，具有高度取向性结构以及优于基于碳氢化合物前驱物制备的VGs的生长效率。在超级电容储能应用中，VGs电极表现出显著增强的比电容（约为碳氢化合物前驱物制备的VGs的4倍）和优异的交流滤波能力（120 Hz下的阻容时间常数为163 μs），综合性能相较于无取向石墨烯电极具有显著提升。此外，制备的MnO2/VGs复合电极在功率密度为1.0 kW/kg时的能量密度最大可达33.2 Wh/kg，在能量密度为22.9 Wh/kg时的功率密度为10.2 kW/kg。经济性分析表明，采用该方法的VGs生产成本可降低32%左右。本工作为VGs先进储能应用开辟了一条低成本、环境友好的材料制备路径。

屠宰场废物是一种极富能的废物，具有通过厌氧消化制备沼气的潜力。制得的沼气可通过直接燃烧提供热量和电力，或转化为生物甲烷燃料，从而实现废物处置并有效降低对生态环境的危害。本文研究了达卡屠宰场产生沼气的潜力，调研了达卡市21个地区的屠宰场，进行了数据收集和分析。经研究表明，达卡市屠宰场废物每年的产生量约为7915吨，预计可产生2.15 Mm3的沼气，并进行了达卡市注册在册的最大规模屠宰场的沼气发电示范研究。

纤维素乙醇蒸馏产生的半固体副产物常作为燃料为其上游生产环节提供能源。然而，该原料具有尺寸和外形均一、吸水性和低热值等特点，使其在工厂中的再利用非常复杂，因此，将此类农业残渣转化为可供热和发电的高性能混合物是本研究的科学重点。利用自动造粒机进行复合颗粒的中试制造，其中工作条件为200 MPa和 125 °C，残渣和甘蔗渣的质量比为1:4、2:4和3:4，压实过程持续时间为90 s。混合颗粒的耐久性和能量密度均显着提高，以混合质量比3:4为例，耐久性从95.85%提高到99.55%，能量密度从27.95 GJ m-3提高到32.20 GJ m-3。在实际应用中，半固体副产物可有效改善进料，使得颗粒料层能够顺利通过造粒机的槽型成形模具。结果表明，混合颗粒的硬度和密度均比甘蔗渣制成的颗粒更高。初步证明，纤维素乙醇蒸馏产生的半固体副产物可通过造粒制成机械性能稳定的高品位混合生物燃料。针对易产生粉尘和废气及自燃风险高的室内设施，本文的主要研究成果对确保生物质在此类设施中安全有效的运输和存储具有重要意义。此外，造粒可以优化大型生物乙醇站的热电联供。

碳纳米管改性MnOx-CeO2/TiO2 催化剂协同低温催化降解 PCDD/Fs 和 NO 摘要：低温同时催化脱除多氯二苯并对二恶英和二苯并呋喃（PCDD/Fs）和氮氧化物（NOx）排放对于解决垃圾焚烧过程中造成的多重空气污染问题具有重要意义。迫切需要一种对 PCDD/Fs 催化分解具有优异低温活性以及 NO 与 NH3 选择性催化还原 (SCR) 的新型催化剂，以同时控制 PCDD/Fs 和 NO 排放。本研究使用溶胶-凝胶法制备了负载在二氧化钛上的锰-铈复合氧化物(MnOx-CeO2/TiO2)和碳纳米管 (CNTs) 复合载体 (MnOx-CeO2/TiO2-CNTs) 。研究了同时降解邻二氯苯（o-DCBz，模拟 PCDD/Fs 的模型分子）和 NO。研究发现，在 150 °C 和 15,000 h-1 的空速 (GHSV) 下，o-DCBz 和 NO 在 MnOx-CeO2/TiO2 催化剂上的同时去除效率分别降低到 27.9% 和 51.3%，由于反应物之间竞争有限的表面酸性位点和表面活性氧，添加碳纳米管提高了催化活性。当MnOx-CeO2/TiO2 负载在20 wt.% CNT 上时，实现了70% 以上的 o-DCBz 和 NO脱除效率。表征结果表明，具有适当CNTs含量的MnOx-CeO2/TiO2-CNTs催化剂具有更大的Brunauer-Emmet-Teller表面积和大大改善的表面酸性性能，有利于o-DCBz和NO的吸附。此外，Mn4+相对较高的表面原子浓度以及丰富的表面Ce3+原子的存在加速了催化剂的氧化还原循环并富集了表面活性氧。以上因素均减轻了o-DCBz催化氧化与NH3-SCR反应之间的竞争效应，有利于o-DCBz和NO的同时降解。然而，过量的 CNTs 对增强 Mn 原子和 Ce 原子之间的相互作用的贡献较小，从而导致催化活性的提高较小。

本文介绍了辉光放电等离子体在海洋石油污染修复中的应用，并基于柴油为处置目标污染物开展了实验室规模的系列研究。其中，放电电压、气体流速、NaCl浓度、初始温度、柴油初始浓度等因素对辉光放电等离子体系统处置柴油的性能影响较大，并通过计算柴油降解率和能量效率来确定最佳反应条件。实验结果表明，2178 mg/L柴油溶液经过12min处理后，去除率为93.3%，能量产率为17?g (kWh)?1。17g(kWh)-1随着电压的升高，去除率会升高，但产率可能会降低。柴油去除效率在气体流量系数为700 mL/min时达到最大值，随着气体流量的增加而降低，在气体流量为1000 mL/min时由于放电不稳定而达到最小值。降低NaCl浓度可以提高柴油的去除效率，因为电导率会显著影响柴油降解效率。此外，温度和初始浓度对反应速率常数影响不大，但初始浓度越高，能量效率越高。在柴油修复过程中，溶液的pH值会下降到2.76，但溶液的电导率和温度都有所增加，特别是温度会从25℃增加到63℃。