清华大学化学工程系本着藏身学科前沿、面向国度流毒需求、奋发扫尾基础斟酌与工业应用相结合、为国度经济发展和科技跳算作念孝顺的科研理念，配置了以东谈主才为中枢高合 自慰，技俩为纽带，基地为依托，促进东谈主才、基地、技俩有机结合、共同发展的科研模式。

　　在畴前的60年里，化工系完成了多项对我国国民经济发展和科技跳动有蹙迫影响的科研效果。上世纪60年代完成的萃取法核燃料后处理工艺和斥地斟酌效果，为我国原子能工业的发展作念出了历史性孝顺；研制生效的有“塑料王”之称的聚四氟乙烯为我国氟塑料工业的发展奠定了基础。70年代生效地制备了聚碳酸酯工程塑料。80年代以后，在流态化响应工程、萃取工艺和斥地、大型精馏斥地、化工系统工程和溶液表面、高分子材料的制备与加工等方面取得多项蹙迫效果并得到工业应用，其中以“聚碳酸酯—聚乙烯合金纬纱管”、“流化床响应器”、“高效萃取斥地和工艺”、“高效精馏塔板”和“换热器集聚的优化详尽技艺”等为代表的技俩先后得回国度级奖励20余项，为我国石油化工和材料科学自主要津技艺的发展提供了蹙迫复旧。

　　进入21世纪，化工系面向我国化学工业可不绝发展的要求过头相干的资源、动力、材料和环境问题，给与学科的发展与工业跳动相互促进的理念，探索科学斟酌与产业跳动的良性互动，积极开展高分子材料、微介不雅结构与界名义行动、多违抗应和分离工程、生物催化与生物滚动、光电信息材料与纳米材料等当代化学工程学科基本表面和要津技艺的斟酌，推动其在新动力、材料制造、化学品坐褥、生物资资源滚动、绿色化工经由、生态工业园区以及化工安全坐褥中的应用。高速湍动床响应器、碳纳米管大范围制备技艺、高效萃取工艺和装备、浸透汽化和纳滤技艺、生物柴油、生物法坐褥1，3丙二醇、微结构响应器、团聚响应加工和光电信息材料等20余项具有自主学问产权的新斥地、新工艺、新技艺接踵完成效果果决，为新时间化工产业的发展作念出了孝顺。近5年先后获国度发明二等奖1项，国度科技跳动二等奖1项，省部级奖20项；获授权发明专利163项，发表斟酌论文2681篇，SCI集聚版收录726篇；新增国度级技俩76项，其中“973”、“863”技俩30余项，省部级技俩61项，国际伙同技俩44项，承担企业科研技俩195项，年均科研经费约3000万元。

　　经过多年的奋发，格外是在“211工程”及“985工程”的维持下，化工系依然领有了化学工程国度要点实验室(清华大学)、绿色响应工程与工艺北京市要点实验室、国度环保总局生态工业要点麇集子验室、中石化麇集应用化学与化学工程斟酌所等斟酌机构。构建了：（1）材料性能、结构和模式等表征的为材料化工斟酌劳动的分析测试平台，包括扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜、激光光散射仪、液－质联用分析仪、流变仪、热分析仪；（2）含在线测量、经由集成、工艺优化和斥地放大等功能的“经由与装备”的斟酌和推论平台，包括气固并流下行流化床响应器、轮回浆态床响应器、发酵罐系统、大型塔器、膜制备装配、三维激光多谱勒测速仪（PDPA－FSA3500）、粒子成像速率仪等；（3）集分子模拟、筹画流膂力学、经由模拟和优化、经由仿真、生物信息学等功能的全球筹画平台。

　　跟着化工系在科学斟酌中的不断跳动，化工系在国表里的影响力不断高潮，对外伙同与疏导日益时常，初步造成了国际化、通达式的科学斟酌体系。现已与MIT等20余所国际知名大学建立了密切的疏导与伙同关系，并与国表里知名企业伙同，开展前瞻性及工业化的斟酌责任，如与中石化成立了麇集应用化学与化学工程斟酌所，与LG公司成立了清华-LG麇集斟酌室，壳牌公司在清华大学设立了化学工程讲席栽植团组基金。

　　经过60年的奋发、治愈与发展，清华大学化工系依然成为在国表里有蹙迫影响力的化工高档栽植与斟酌基地，造成了以高分子材料、分离工程、响应工程、生升天工、系统工程与生态化工为主的五大斟酌标的：

高分子材料

　　高分子材料是现在材料科学范围最活跃的斟酌范围。化工系高分子学科在高分子纳米材料和技艺、光电信息功能高分子、高分子生物医用材料、环境友好高分子材料、复合材料、高性能高分子材料、高分子材料筹画机模拟等方面开展了平日真切的斟酌责任。

　　在光电信息材料方面，建立了行使前驱团聚物的重氮正好响应合成侧链偶氮团聚物的新才能，该类才能可便捷地引入不同的偶氮生色团，国法其种类及含量。建立了行使聚丙烯酰氯酯化响应合成偶氮聚电解质和双亲性偶氮团聚物的合成才能。建立了行使重氮正好响应合成超支化偶氮团聚物的新才能，此才能可通过在和缓条目下一步响应，径直合成超支化偶氮团聚物。行使静电逐层自拼装生效地制备了偶氮团聚物非线性光学膜。所得到的自拼装膜无需电场极化即可具有较大的非线性光学通盘。建立了行使有机溶剂或水－有机羼杂溶剂为介质制备偶氮聚电解质静电逐层自拼装多层膜的新才能。

　　团聚物复杂体系凝合结构造成经由中的界面效应过头表面斟酌一直是高分子科学斟酌的蹙迫前沿，把基板名义能的变化滚动为团聚物薄膜组成结构图案的变化，通过微结构分子膜千里积印刷技艺不错制得名义能变化的各式图案，从而不错指导造成特殊相分离结构的团聚物共混物结构，在光电信息材料的构筑上有蹙迫的应用出息。通过团聚物体系的响应加工，制备多单体接枝团聚物和高粘度团聚物材料，它不错将团聚物的制备与加工结合起来，扫尾高效、清洁和柔性的制备经由。

　　高分子学科标的频年来承担了多项科技部“863”、“973”等高技艺基础斟酌技俩，国度当然科学基金委要点技俩和面上技俩高合 自慰，国度特出后生基金技俩，国度其他部委的科技技俩和多量的国内、国际伙同斟酌技俩等。近5年来，得回北京市科技跳动奖3项，国度授权发明专利30多项，在国表里学术刊物如J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、 Macromolecules、Langmuir、Polymer、高档学校化学学报、高分子学报等上发表了多量有蹙迫影响的文章，其中被SCI收录的论文近300篇。

分离工程

　　分离工程是化学工程学科的两大中枢之一，它是省俭动力、充分行使资源和国法环境浑浊的要津之一。内行展望，通过惩办分离科学中的要津技艺和装备，以及通过发展新分离介质等，在今后的20年内可扫尾化工经由的能耗、物耗着落30%，浑浊物的排放量减少30%。

　　分离工程学科自复系以来便是化工系的蹙迫标的，在近50年的发展历程中对化工栽植和科学斟酌产生了蹙迫的影响。“萃取法核燃料后处理工艺和斥地”的斟酌为我国原子能工业的发展作念出了历史性孝顺；“高效萃取斥地和工艺”和“高效精馏塔板”的斟酌为我国石油化工自主要津技艺的发展提供了蹙迫维持，在石油化工范围享有很高的声誉；“溶液表面”的基础斟酌为从分子水安适量分析均衡和传递秉性提供了基础。频年来， “经由强化”和“膜材料与膜经由”的斟酌成为新的亮点。如发明的新式转盘萃取塔生效应用于中石化股份有限公司巴陵分公司的己内酰胺坐褥装配，传质效能平均晋升了15~25%。再如浸透汽化膜制备技艺惩办了浸透汽化所要惩办的中枢和技艺要津。其原创性在于所制备的膜的分离层是由含亲水基团的电介质团聚物组成，其中包括季胺烷基醚化阳离子聚乙烯醇（PVA）膜、磷酸酯化阴离子PVA膜、磺酸基取代阴离子PVA膜、羟甲基取代阴离子PVA膜等，统称为聚电解质膜；同期还将阳离子PVA分离与3种阴离子PVA复合，制备成聚电解质复合物膜。

　　该学科标的在汪家鼎院士的指导下，从萃取、精馏等单元操作起步，发展到今天的分离剂分子想象和均衡秉性、萃取分离斥地与工艺、精馏斥地和新才能、膜材料与膜技艺、超临界流体技艺、微结构化工系统等斟酌标的。现在有斟酌东谈主员20余名，其中，中国科学院院士2东谈主、特出后生基金得回者1东谈主、栽植14东谈主，每年招收博士生10余名、硕士生20余名，是在国表里分离科学范围具有蹙迫影响力的斟酌戎行。1991年与昆仲院校共同建成了国内第一个化学工程麇集国度要点实验室。在国度相干部门以及“211”、“985工程”的维持下，建立了组成和性能分析测试平台、分离斥地和分离工艺斟酌平台，为高水平的基础斟酌提供了保险。该学科标的先后承担了国度当然科学基金“流毒”、“要点”及“面上”技俩、国度“八五”和“九五”要点科技攻关和“973”技俩等一批国度级技俩。斟酌效果先后获国度级奖励10余次，取得流毒的经济和社会效益。

响应工程

　　响应工程学科以多相流动、传递、响应经由斟酌为基础，基于绿色化工理念，面向国度流毒需求，在石油化工、清洁动力、功能材料、催化工程、颗粒技艺等范围，惩办动力化工、材料化工中的流毒工艺、工程及居品问题。针对我国动力化工及新材料制备经由，建议了一系列新式多相流响应器观点，包括气固并流下行流化床响应器、轮回浆态床响应器、纳米聚团床响应器、多层构件湍动流化床响应器等，选用实验测量、表面建模和数值模拟相结合的才能斟酌多相流动、传递、响应经由和响应器想象与放大。

　　在批量制备碳纳米管技俩中，领先建议了基于纳米聚团流化旨趣的理念，即先通过纳米粉体的流膂力学冷模斟酌，笃定纳米粉体聚团流化的操作特征与操作域；想象特殊的纳米催化剂；在碳纳米管滋长经由中扫尾纳米催化剂聚团向碳纳米管聚团过渡（调度）；国法碳纳米管聚团的流化特征，在气固并流高潮式纳米聚团流化床响应器中批量制备碳纳米管的旨趣。并通过系统斟酌，在国际上率先在直径200毫米的纳米聚团流化床响应器中扫尾了15kg/h碳纳米管批量制备技艺。同期，还行使晶界钉扎的理念与超均匀已而千里淀技艺进行催化剂想象；行使瞬态技艺与高精度的电镜分析技艺分析碳纳米管滋长微不雅机制；并凭据碳扩散与千里积的机理，在时辰与空间表率上进行变温国法，以调变碳的生成与扩散的动态均衡，晋升催化剂的热踏实性与寿命；及行使热能耦合等经由强化技艺晋升碳纳米管的产量与纯度。同期，在后纯化经由中行使酸处理官能团化法、机械幻灭法与高温热处理等妙技去除碳纳米管居品的各式杂质含量与裁减其颓势进度。上述技艺集成组成了高纯度碳纳米管的批量制备技艺。

　　构件轮回浆态床一步法二甲醚合成技艺选用沉寂开发的TP系列甲醇合成催化剂和TH系列甲醇脱水催化剂经改性和复合而成的多功能催化剂，用于浆态床一步法二甲醚合成经由具有很高的活性及聘任性。选用新发明的构件轮回浆态床响应器小试斟酌松手，与传统浆态饱读泡塔比拟，CO单程滚动率由气相两步法合成的10%傍边晋升到60%以上。轮回浆态床二甲醚技艺选用DEA(二酒精胺)湿法脱碳为特质的响应产物分离工艺，居国际先进水平。

　　青睐工艺与工程相结合，还生效扫尾了下行床重油催化裂化、纳米碳酸钙合成、湍动流化床合成苯胺、丙烯腈、有机硅、甲烷部分氧化制乙炔、化肥和石蜡等熔融物造粒等技艺的工程化。近5年来，已有50余台自主想象的响应器干涉工业运行，创经济效益数十亿元，并得回国度科技跳动二等奖2项，国度发明二等奖1项及10余项省部级一等奖和二等奖。强调科学斟酌、东谈主才培养、技艺鼎新及产业化的有机结合。近5年发表SCI论文200余篇，发明专利40余项，培养了包括3名世界百篇优秀博士论文得回者在内的一多量优秀博士、硕士。现存栽植6名、副栽植6名、讲师1名，其中工程院院士1名。

生升天工

　　化工系生升天工学科始于1985年。以“给与＋鼎新”为发展主张，基于“藏身国内，面向世界”的发展念念路，以特出化学工程与人命科学的交叉为特质，以培养学生从事生物工程范围的新工艺、新址品、新技艺的基础和应用斟酌、坐褥和技艺经济经管方面的责任为斟酌，经过多年的发展，造成了一支年青有朝气的斟酌戎行，并建立了当代生升天工斟酌基地。现在的斟酌标的包括生物催化技艺、动物和植物细胞培养工程、生物分离工程、环境生物工程、生物医药工程、基因工程、卵白质定向进化和代谢工程等范围。

　　现在，承担的课题包括国度当然科学基金技俩、“973”技俩、“863”技俩、国度攻关技俩、省部级技俩及国表里企业的伙同技俩，科研效果发表在Nature、PNAS、Biophysical Journal、Journal of Chemical Physics、JBC、Biotechnology and Bioengineering、Applied and Microbial Biotechnology、Biochemical Engineering Journal、FEMS Microbiology Letters、Analytica Chimica Acta、Enzyme and Microbial Technology、Biotechnology Progress、Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic、Biotechnology Letters、 Process Biochemistry、Water Science and Technology等国际和国内高水平学术刊物上，近5年央求和授权的专利数越过80项，得到国表里同业的平日招供。

　　针对资源与动力问题，以生物法真金不怕火制生物柴油和巨额化学品1，3-丙二醇，藏身于我国丰富的动植物油脂资源，开发酶法新工艺坐褥生物柴油，对保险我国石油安全、改善环境等齐具有极其蹙迫的真理。惩办了响应物甲醇容易导致酶失活、副产物甘油影响酶响应活性及踏实性、酶的使用寿命太短等瓶颈问题。显赫延迟酶的使用寿命是扫尾生物酶法产业化坐褥生物柴油的要津；同期行使动植物油脂原料合成生物柴油的经由中，还会产生副产物甘油（最高可达10％）。进一步行使生物发酵法将副产物甘油滚动为高附加值居品1，3-丙二醇不错显赫晋升生物柴油坐褥的经济效益。

　　在可降解材料斟酌方面，斟酌以聚-β-羟基丁酸酯（PHB）为对象，以分子克隆和基因抒发技艺为器用，通过PHB合成基因(phbCAB)、λ噬菌体裂解基因(S-RRz)和透明颤菌血红卵白基因(vgb)的同期引入，生效构建了同期具有高效溶氧行使智力、可控裂解破壁开释胞内产物智力、PHB高抒发智力及低价碳源代谢智力的多功能重组大肠杆菌，鼎新性地扫尾了PHB的高密度、高抒发和低资本坐褥。同期，通过阻断蓝藻细胞内糖原的合成路线，使其高效抒发PHB，为行使太阳能径直滚动CO2合成PHB建议了新念念路。临了，进行了PHB的应用开发，研制了10余种可生物降解的应用居品和组织工程用材料。

　　本学科建有生物分子工程、酶的分子想象和分子改良、基因工程和代谢工程、生物分子的可视化跟踪技艺、细胞培养、生物响应器和药物控缓释制备等多个技艺平台，为高水平的斟酌提供了有劲的保证。

系统工程和生态化工

　　系统工程和生态化责任为一门新兴学科，正日益受到科学界、工业界的平日青睐。1981年清华大学在国内率先开展化工系统工程的斟酌责任，额外从事化工系统工程的造就、科研和学生的培养。1996年景立的“经由系统工程斟酌所”是中国系统工程学会经由系统工程专科委员会的理事单元，是国际经由系统工程组织InternationaI Organization for Process Systems Engineering（简称IOPSE）的会员。

　　经由系统工程学科的造就和科研责任包括化工经由的模拟和优化、东谈主工智能的应用、动态仿真、数据校正、故障会诊技艺、分子想象等。频年来，将经由系统工程的表面、念念想和才能应用于化工安全这一新的斟酌范围，在经由危境与可操作分析、非正常工况经管、化工事故全时空仿真与救急有斟酌等方面张开斟酌。在开展经由系统工程范围的斟酌责任中，格外提防国际走动，密切掌捏才能域国际发展动向。

　　2004年我国初度专揽了第八届国际经由系统工程会议（8th International Conference on PSE），陈丙珍院士担任大会主席，会议取得圆满生效。20多年来，经由系统工程学科在造就、科研中取得了丰硕的效果，获国度级科技跳动奖1项、省部级科技跳动奖11项，为企业创造了盛大的经济效益；培养了博士生、博士后20多名，硕士生50多名，出书各式讲义、编、译著述10余本。

　　化工系从1999年运行在国内率先张开对生态工业和轮回经济学科标的的探索，致力于于开展工业生态化发展的表面斟酌和推行应用，推动我国生态工业和轮回经济的发展和省俭型社会的配置。现在生态工业斟酌中心已成为国度环保总局生态工业麇集要点实验室成员，国际生态工业协会会员单元，AIChE可不绝发展论坛会员，中国工业生态经济与技艺专科委员会推论机构。频年来对生态工业和轮回经济范围的表面进行探索，将经由系统工程的表面才能与工业生态学相结合，造成了生态工业系统工程斟酌范围；承担了国度攻关课题、国度当然科学基金要点技俩、“十一五”策画斟酌、中国工程院参议技俩等数十项科研课题；编订出书了《生态工业：旨趣与应用》、《磷资源产业轮回经济》等专著；在推行上开展了15个生态工业园区和轮回经济试点策画及斟酌责任，其中6个已成为国度环保总局试点，7个列入国度发改委轮回经济第一批试点。

　　该学科斟酌东谈主员积极参与国表里的学术疏导，关联斟酌效果引起了海外同业的护理和青睐，产生了积极的影响；频年来高合 自慰，为国内各种机构作念生态工业和轮回经济主题学术禀报百余次；完成的责任对国度相干战术的制定、轮回经济的推动产生了蹙迫的影响。