1. 研究目的与意义 在碳中和的大背景下，随着化石燃料的日渐紧缺，以及对碳排放的收紧，电能作为一种清洁、高效能源将逐渐替代石油等化石燃料。而在电池能源中，相比于现在已广泛使用的锂电池，氢燃料电池具有更环保、零排放、更高的能量密度、更快的补给方式、可以提供更长的续航能力。除此之外，氢能源还可以作为清洁储能方案，将具有间歇性的可持续能源如太阳能、风能，或者电网峰谷波动时的剩余能量有效利用起来。在可以预见的未来，氢能源将成为重要的能源将被大量使用。然而，在现阶段，氢能源的使用仍存在一些问题，如制氢能量损失较高，氢气储存运输成本高等。目前，常使用的高效催化剂为贵金属铂。高效催化剂与反应中间体的结合强度应当既不太强，也不太弱。铂位于氢火山的顶部，具有几乎是热中性的ΔGH，这就�

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）文 献 综 述1.呋喃二甲酸酯类增塑剂的应用概况1.1呋喃二甲酸2,5-呋喃二甲酸(FDCA)是美国能源部推出的最有价值的十二种生物平台化合物之一。它具有生物基原料中罕见的芳香环结构，有很强的应用前景与发展潜力。 2,5-呋喃二甲酸是一种敏感性强，稳定性好的化工中间体。在碱性条件下能溶于水，酸性条件下为白色粉末状固体，是制备耐腐蚀塑料的重要单体。5-羟甲基糠醛（HMF）化学法或生物法制备FDCA研究得最为深入和广泛，产率也较高，具有较好的工业化应用前景。[1]增塑剂中邻苯二甲酸酯类增塑剂用途最广、用量最大，在增塑剂市场的份额可达88%以上。图1HMF 化学法示意图图2生物法制备示意图(#由氧化还原酶 HmfH 催化，*由醛脱氢酶催化)2,5-呋喃二甲酸(FDCA)用于生产可降解塑料、半芳香尼龙、不饱和树

1. 研究目的与意义1.1 背景 树脂基复合材料(Resin Matrix Composite)也称纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastics)[1]。目前,随着复合材料工业的迅速发展,树脂基复合材料正凭借它本身固有的轻质高强、成型方便、不易腐蚀、质感美观等优点,越来越受到人们的青睐。 树脂基复合材料的优良性能[1]:1.轻质高强,力学性能好；2.可设计性优良；3.耐化学腐蚀性和耐候性优良；4.电性能优良；5.热性能良好。 随着科学技术的发展[2]，聚合物材料(包括聚合物基复合材料)的物理力学性能得到很大提高，已经大量应用于宇宙探索飞行器、人造卫星、火箭发动机、房屋、桥梁建筑、汽车、飞机、水坝、高速公路、微电子等结构材料。在使用过程中，聚合物容易受到宏观和微观的损坏。受到外力冲击造成的破坏是聚合物材料典型的宏观破坏；裂纹和微裂纹为微观破坏的主要表现�

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）文 献 综 述1. 呋喃二甲酸酯类增塑剂的应用概况1.1 呋喃二甲酸2,5-呋喃二甲酸(FDCA)是美国能源部推出的最有价值的十二种生物平台化合物之一。它具有生物基原料中罕见的芳香环结构，有很强的应用前景与发展潜力。2,5-呋喃二甲酸是一种敏感性强，稳定性好的化工中间体。在碱性条件下能溶于水，酸性条件下为白色粉末状固体，是制备耐腐蚀塑料的重要单体。5-羟甲基糠醛（HMF）化学法或生物法制备FDCA研究得最为深入和广泛，产率也较高，具有较好的工业化应用前景。[1]增塑剂中邻苯二甲酸酯类增塑剂用途最广、用量最大，在增塑剂市场的份额可达88%以上。 图1HMF 化学法示意图 图2生物法制备示意图(#由氧化还原酶 HmfH 催化，*由醛脱氢酶催化)2,5-呋喃二甲酸(FDCA)用于生产可降解塑料、半芳香尼龙、不饱和

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）截至2014年底，我国有耕地13516.34万公顷（20.27亿亩）[1]，拥有着大量的农业资源需求及可二次利用的秸秆等资源。目前土壤中的N流失已经成为了农业生产中的一大难题[2]，同样的，秸秆浪费也愈演愈烈，但秸秆覆盖可以有效的减轻上述问题。在这样的背景下设计开展了针对秸秆还田的研究。1、秸秆还田秸秆还田是一种把不适用于直接作为饲料的秸秆（小麦秸秆、水稻秸秆等）直接或腐熟后施入土壤中的方法[3]。在倡导高产、高效、优质的现代农业背景下，秸秆还田技术得到了大力的推广。1.1 秸秆还田方式目前秸秆还田大致分为四类：秸秆覆盖还田、秸秆粉碎还田、秸秆堆肥还田和秸秆过腹还田[4]。 秸秆覆盖还田就是直接将秸秆覆盖，是最基本的还田方式。而粉碎还田使用机器将田里的秸秆进行粉�

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）文献综述 一、本研究领域的意义 自工业革命以来，科技的变革及技术的进步极大的提高了人类的生活水平，但经济的迅猛发展及人口的急剧膨胀以及国家的政策导致了人类生存环境的极大变化，环境的污染给我们带来了极大的威胁，在众多污染中，最严重的莫过于水污染。据中华人民共和国国家统计局数据表明，2015年全国废水排放总量约为740亿吨，发生的水污染事故每年都在2000起以上。水污染的来源主要有以下几个方面：工业废水：在工业生产的各个环节几乎都会产生废水，其中最主要的工业废水主要来自冶金、电镀、造纸、印染、制革等企业；生活污水：是指人们日常生活的洗涤废水和粪尿污水等。来自医疗单位的污水是一类特殊的生活污水；农业污水：主要含氮、磷、钾等化肥、农药、粪尿�

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）1.1生物质辅助材料的合成利用生物质材料辅助进行材料的合成，即生物激发（Bio-inspired）合成材料在许多材料合成研究领域，如生物陶瓷，生物传感器，生物医学工程，生物纳米技术和生物驱动的自组装等都得以应用，所制备的生物无机材料、多尺度结构材料、生物纳米材料、杂化的有机/无机材料、灌注材料和智能材料等，由于具有一些特殊的性质并在现实生活中具有很大用处而受到越来越多的关注。生物激发合成材料的方法主要有：直接向材料的合成液中加入生物质材料、将合成原料在生物质材料中处理后再进行合成或者是将生物质制成特定形状然后用来进行材料的合成，从而使生物质对材料的制备产生影响。生物激发对材料合成的影响主要集中在以下几个方面。一是生物质材料的应用能调变材料的

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）文 献 综 述 1 引言 随着社会经济的快速发展，水泥行业在国民经济众多领域扮演着越来越重要的角色，尤其是在城市建筑、交通运输等方面，发挥着其不可替代的根基性作用。水泥使用的广泛性、便捷性、实效性，影响着社会的方方面面。我国近些年经济的快速发展，也得益于水泥行业的突飞猛进，从技术装备落后型转向技术先进型，从单纯数量增长型转向质量效益增长型，从劳动密集型转向投资先进性。但是，纯水泥容易发生脆断和抗裂性能差又限制了它在很多环境下的使用寿命和效应。近些年来，国内外众多专家与学者对该问题得解决展开了研究，并取得了突破性的进展，其中晶须增韧途径是其中之一。 晶须(whisker)是指具有一定长径比的一种纤维状晶体 ,其直径小, 原子高度有序, 几乎不存在缺�

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献） 文 献 综 述 1.1研究背景 能源已成为我们现代生活中不可或缺的元素。目前全球80% 能量需求来源于化石燃料，化石燃料是不可再生能源，而且我们所依靠的化石燃料已经造成了严重的环境问题，如空气污染，温室气体的排放和自然资源的枯竭等。从化石燃料逐步转向利用可持续发展、无污染的非化石能源是发展的必然趋势。太阳能，风能和生物能是很有前景的可再生资源，但是它们具有地域差异性，间歇性和不稳定性等缺点使其目前不能广泛使用。因此在各种新能源中,氢能是最理想的能源,具有传统能源不可比拟的特点,特别是应用于燃料电池中[1-3],其以高效、清洁、噪音低等优点被认为是用于未来清洁能源工业的最有前途的技术之一。目前，随着氢燃料电池的大规模发展，全球对氢能源的需求也越来

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述） 1. 研究的目的及意义 水稻是我国第一大粮食作物，全国有近70%的人都以稻米为主食，其质量安全与国民健康关系紧密。随着工业生产的不断发展及各种农用化学品的广泛使用，我国耕地和稻米中重金属污染日益加重。相关研究表明[1,2]，我国有近1/6的国土存在重金属污染，其中受污染耕地超标率为19.4%，我国每年因土壤重金属污染问题导致粮食减产约一千万吨，重金属含量超标的粮食可达1200万吨[3]。而重金属污染本身具有普遍性、表聚性、隐蔽性、不可降解和非逆转性等特征，长期积累可导致大气、水和土壤等环境进一步恶化，并引起农作物产量和品质的下降，通过物质循环在人体内累积，可导致各种疾病，最终影响人类可持续发展。所以对重金属污染的农田进行改良和修复，提高农产品的质量�