一、方向概况

该方向依托北京理工大学化学与化工学院，以化学工程与技术一级学科为核心支撑，深度联接材料科学与工程、兵器科学与技术、环境科学与工程、化学、机械工程等学科。学院拥有"特种功能材料"教育部重点实验室、"绿色合成与催化"工信部重点实验室、"含能材料分子设计与合成"国防科技重点实验室等多个高水平科研平台。化学工程作为国家级一流本科专业建设点与"双一流"核心支撑方向，紧密对接国家"双碳目标""绿色制造""工业基础再造""新材料强国""含能材料自主可控""精细化工高端化""过程工业智能化"等重大战略部署，强调"分子设计—反应工程—传质传热—分离纯化—过程强化—系统集成—工程放大—安全环保"全链条贯通的工程化培养路径。

研究方向涵盖绿色催化反应工程（多相催化、均相催化、光催化、电催化、生物催化、酶催化、不对称催化、手性合成、碳氢键活化、选择性氧化加氢、费托合成、甲醇合成、氨合成、二氧化碳加氢转化、甲烷干重整、水煤气变换、聚合催化、单原子催化、团簇催化、纳米催化、缺陷催化、载体效应、金属-载体强相互作用、界面电荷转移）、含能材料化工（硝化反应工程、叠氮化合物合成、硝基化合物合成、含能高分子合成、推进剂配方设计与成型、发射药制造工艺、炸药结晶与造粒、钝感包覆技术、安全评估与热稳定性测试、绝热量热、差示扫描量热、热重分析、加速老化试验、相容性试验、机械感度测试、静电感度测试、爆炸性能测试、传爆序列设计）、高分子材料与化工（功能高分子合成、含能高分子、导电高分子、液晶高分子、自修复高分子、形状记忆高分子、水凝胶、气凝胶、高分子复合材料、碳纤维复合材料、树脂基复合材料、橡胶弹性体、热塑性弹性体、高分子加工成型、注塑挤出吹塑压延、反应注射成型、树脂传递模塑、自动铺丝铺带、三维打印成型、高分子降解与回收、化学循环、热解、解聚、催化裂解）、精细化工与功能化学品（电子化学品、光刻胶、高纯试剂、特种表面活性剂、离子液体、深共晶溶剂、超临界流体、微乳液、纳米乳液、脂质体、囊泡、胶束、药物递送系统、脂质纳米粒、核酸药物递送、疫苗佐剂、农药制剂、涂料油墨、胶黏剂、密封剂、润滑剂、缓蚀剂、阻垢剂、絮凝剂、油田化学品、造纸化学品、皮革化学品、纺织化学品、日用化学品、香精香料、染料颜料）、分离工程与过程强化（精馏、萃取、吸收、吸附、膜分离、超滤、纳滤、反渗透、渗透汽化、气体膜分离、变压吸附、变温吸附、模拟移动床色谱、结晶、重结晶、区域熔融、升华、干燥、蒸发、多效蒸发、机械蒸汽再压缩、微通道反应器、旋转填充床、超重力反应器、膜反应器、微混合器、振荡流反应器、声化学反应器、微波反应器、等离子体反应器、电化学反应器、光化学反应器、生物反应器、发酵罐、固定床反应器、流化床反应器、浆态床反应器、鼓泡塔、搅拌釜、管式反应器、多相流反应工程、计算流体力学模拟、停留时间分布、轴向分散模型、多级串联模型、反应精馏、反应萃取、反应吸附、反应膜分离、过程耦合与集成、热集成、水集成、氢集成、夹点技术、热泵精馏、分壁塔、隔壁塔、间歇精馏、连续精馏、共沸精馏、萃取精馏、变压精馏、加盐精馏、分子蒸馏、短程蒸馏、薄膜蒸发、刮膜蒸发、降膜蒸发、升膜蒸发、强制循环蒸发、自然循环蒸发）、能源化工与碳中和（煤化工、天然气化工、石油化工、生物质化工、废弃物资源化、化学链燃烧、化学链制氢、钙循环、碳酸化-煅烧循环、甲烷重整、部分氧化、自热重整、干重整、水蒸气重整、甲烷裂解制氢、氨分解制氢、电解水制氢、光解水制氢、生物制氢、储氢技术、输氢管网、加氢站、氢冶金、氢化工、绿氢、绿氨、绿色甲醇、可持续航空燃料、二氧化碳捕集利用与封存、矿化封存、生物固定、电化学还原、光催化还原、热催化加氢、生物转化、微藻固碳、碳酸盐矿化、强化采油驱气）、环境化工与污染控制（挥发性有机物催化燃烧、低温选择性催化还原脱硝、工业烟气脱硫脱硝脱汞、二噁英控制、重金属污染治理、新污染物降解、全氟化合物处理、微塑料去除、抗生素催化降解、光催化芬顿、电催化高级氧化、臭氧催化氧化、过硫酸盐活化、饮用水深度净化、土壤修复、地下水修复、废水处理、厌氧消化、好氧处理、膜生物反应器、人工湿地、生态浮岛、污泥处理处置、焚烧、热解、气化、堆肥、填埋气利用、恶臭治理、噪声控制、振动控制、辐射防护、电磁兼容）、化工过程安全与智能控制（化工热力学、化工动力学、传递过程、反应工程、分离工程、化工过程模拟、流程模拟、稳态模拟、动态模拟、化工过程控制、先进过程控制、模型预测控制、自适应控制、鲁棒控制、非线性控制、最优控制、故障诊断、故障检测与隔离、容错控制、安全仪表系统、紧急停车系统、分布式控制系统、可编程逻辑控制器、监控与数据采集系统、化工安全评价、危险与可操作性分析、保护层分析、事故后果模拟、泄漏扩散模拟、火灾爆炸模拟、毒气扩散模拟、化工应急管理、化工园区安全规划、重大危险源辨识、风险评估、职业健康、环境保护、清洁生产、循环经济、生命周期评价、技术经济分析）、化工新材料与界面工程（表面改性、界面调控、自组装、层层组装、溶胶凝胶、水热合成、溶剂热合成、微乳液法、模板法、原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅射、蒸发、电镀、化学镀、阳极氧化、微弧氧化、激光表面处理、等离子体表面处理、离子注入、表面合金化、热喷涂、冷喷涂、激光熔覆、堆焊、钎焊、扩散焊、搅拌摩擦焊、摩擦焊、超声波焊接、爆炸焊、电子束焊、激光焊、胶接、机械连接、铆接、螺栓连接、过盈配合、卡箍连接、法兰连接、螺纹连接、焊接缺陷检测、无损检测、射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测、声发射检测、红外热成像检测、目视检测）、化工计算与人工智能（量子化学计算、密度泛函理论、分子动力学模拟、蒙特卡洛模拟、耗散粒子动力学、格子玻尔兹曼方法、有限元分析、有限体积法、边界元法、谱方法、无网格方法、光滑粒子流体动力学、物质点法、离散元方法、多尺度模拟、跨尺度耦合、第一性原理、半经验方法、力场开发、反应力场、机器学习势函数、主动学习、贝叶斯优化、遗传算法、粒子群优化、模拟退火、图神经网络、等变神经网络、消息传递神经网络、注意力机制、图注意力网络、生成对抗网络、变分自编码器、扩散模型、强化学习、深度强化学习、近端策略优化、软演员评论家、深度确定性策略梯度、迁移学习、元学习、联邦学习、小样本学习、自监督学习、对比学习、预训练微调、大语言模型辅助分子设计、机器人实验室、自动化合成、高通量筛选、数字孪生、过程分析技术、在线监测、软测量、虚拟传感器）、药物化工与生物化工（药物合成路线设计、逆合成分析、关键中间体合成、手性拆分、不对称合成、酶催化、全细胞催化、代谢工程、合成生物学、基因编辑、蛋白质工程、定向进化、发酵工程、细胞培养、组织工程、生物反应器设计、生物分离纯化、色谱纯化、膜分离纯化、结晶纯化、冻干、喷雾干燥、流化床干燥、真空干燥、微波干燥、红外干燥、药物制剂、固体制剂、液体制剂、半固体制剂、气雾剂、缓释控释、靶向递送、纳米药物、脂质体、聚合物胶束、树枝状大分子、环糊精包合物、固体分散体、共晶、盐型、多晶型、无定形态、热熔挤出、喷雾干燥固体分散、超临界流体微粒化、药物分析、质量源于设计、过程分析技术、连续制造、连续流反应、管式反应、微通道反应、在线混合、在线分离、在线检测、实时放行、质量风险管理、良好生产规范、药品注册、仿制药一致性评价、创新药研发、临床试验、药物警戒、药物经济学、卫生技术评估）。

汇聚冯万祥教授（功能高分子与含能催化、国家级领军人才）、张加宏教授（多相催化与碳氢键活化、国家优秀青年科学基金获得者）、王博教授（金属有机框架与共价有机框架催化及能源转化、国家级青年人才）、陈棋教授（光电催化与钙钛矿界面、国家级青年人才）、孙良教授（计算催化与人工智能驱动催化、国家级青年人才）、李红教授（生物催化与酶工程、药物合成、手性催化）、周明教授（环境催化与挥发性有机物治理、选择性催化还原脱硝）、赵峰教授（催化反应工程与微通道反应器、过程强化、计算流体力学）、段卓平教授（含能材料燃烧催化、推进剂、国防安全）、王政教授（军用涂层催化制备、防冰隐身自清洁）、刘峰教授（单原子催化与团簇、球差校正电镜、原位表征）、张华教授（原位光谱与表界面表征、表面增强拉曼、针尖增强拉曼）、陈宇教授（稀土催化与发光、汽车尾气净化三效催化剂）、张明教授（人工智能驱动催化、机器人实验室、自动化合成、数字孪生）、赵汝松教授（色谱质谱联用与催化产物分析、在线监测）等骨干导师。

实验室承担国家自然科学基金重大项目、重点项目、杰青项目、优青项目、国家重点研发计划"催化科学""氢能技术""二氧化碳捕集利用与封存""大气污染成因与控制""纳米科技""人工智能驱动的科学研究"重点专项、工信部"绿色制造""工业基础再造"专项、军委装备发展部及兵器集团含能材料燃烧催化、推进剂配方、军用燃料电池、野战制氢、毒剂解毒、隐身涂层、防冰涂层预研等重大任务。成果服务于长征火箭固体推进剂燃速调节、主战坦克钝感炸药催化合成、隐身涂层催化制备、国产大飞机碳纤维复合材料树脂固化催化、工业挥发性有机物催化燃烧万吨级装置、柴油车国六标准尾气净化催化剂国产化、二氧化碳电催化制甲醇百吨级中试、新冠核酸疫苗脂质纳米粒催化合成、长江流域新污染物催化降解示范等国家重大需求，获国家自然科学二等奖、国家技术发明二等奖、国家科技进步二等奖、中国化学会催化委员会"中国催化成就奖""青年催化学家奖"、中国化工学会侯德榜化工科学技术奖、国防科技进步特等奖、国防科技进步一等奖等多项荣誉。

推免拟招三十至四十人，要求绩点前百分之八至十，核心课程涵盖物理化学、无机化学、有机化学、分析化学、化工原理、化工热力学、化工动力学、反应工程、传递过程、分离工程、化工过程模拟、化工过程控制、化工安全、化工设备机械基础、化工设计、化工技术经济、精细化学品化学、高分子化学、高分子物理、含能材料化学、药物化学、生物化学、催化原理、表面化学、胶体与界面化学、仪器分析、波谱解析等；英语六级四百六十分以上。

二、知点保研核心优势

近十年深耕本方向辅导，精准把握"分子设计—反应工程—传质传热—分离纯化—过程强化—系统集成—工程放大—安全环保"全链条化工逻辑；深谙从传统试错向理性设计与人工智能驱动跃迁、从静态离线表征向原位工况动态表征深度演进、从单一催化向热光电磁多场耦合协同催化变革、从实验室毫克级向公斤吨级可控放大与工程转化全面升级、从民用化工向国防含能与军用特种化工特殊场景延伸的范式转变。

一对一匹配绿色催化、含能材料化工、高分子材料、精细化工、分离工程与过程强化、能源化工与碳中和、环境化工、化工过程安全与智能控制、化工新材料与界面工程、化工计算与人工智能、药物化工与生物化工等子方向导师；提供手套箱、高压反应釜、微波反应器、流动化学系统、光反应器、电化学反应池、微通道反应器、旋转填充床、固定床、流化床、浆态床、精馏塔、萃取塔、吸收塔、膜分离装置、结晶器、干燥设备、旋转蒸发仪、柱层析系统、高效液相色谱、气相色谱质谱联用、液相色谱质谱联用、核磁共振波谱仪、红外光谱仪、紫外可见分光光度计、荧光光谱仪、拉曼光谱仪、表面增强拉曼系统、针尖增强拉曼系统、和频振动光谱仪、热重分析仪、差示扫描量热仪、绝热量热仪、动态力学分析仪、流变仪、接触角测量仪、开尔文探针力显微镜、原子力显微镜、扫描隧道显微镜、扫描电镜、透射电镜、球差校正透射电镜、电子能量损失谱、射线光电子能谱、近常压光电子能谱、射线衍射仪、小角射线散射、中子散射、同步辐射光源机时申请、比表面积与孔径分析仪、程序升温脱附还原氧化装置、化学吸附仪、物理吸附仪、电化学工作站、电池测试系统、燃料电池测试系统、振动台、冲击台、高低温湿热盐雾试验箱、低气压真空试验箱、氦质谱检漏仪、气密性测试仪、电磁兼容测试系统、计算流体力学软件、流程模拟软件、量子化学计算软件、分子动力学模拟软件、机器学习平台、自动化合成与表征机器人等设备与软件平台。

对接中科院大连化学物理研究所、兰州化学物理研究所、上海有机化学研究所、化学研究所、过程工程研究所、生态环境研究中心、青岛生物能源与过程研究所、宁波材料技术与工程研究所、上海硅酸盐研究所、物理研究所，以及宁德时代、比亚迪、中石化、巴斯夫、庄信万丰、优美科、赢创、科莱恩、药明康德、恒瑞医药、万华化学、华鲁恒升、卫星化学、荣盛石化、恒力石化、盛虹石化、浙石化、中海油、中石油、延长石油、航天科技四院、兵器集团含能材料研究所、防化研究院、中物院、中核集团等顶尖院所与企业课题跟研；提供《自然·催化》《自然·能源》《美国化学会志》《德国应用化学》《美国化学会催化》《催化杂志》《化学科学》《能源与环境科学》《先进材料》《应用催化》《物理化学快报》《催化学报》《物理化学学报》《化工学报》《含能材料》《火炸药学报》《高分子学报》《化工进展》《现代化工》《精细化工》《中国医药工业杂志》等期刊投稿指导及全国大学生化学实验创新大赛、全国大学生化工设计竞赛、全国大学生化工实验大赛、"挑战杯"交叉学科专项、中国化学会催化委员会学术年会、全国环境催化学术会议、全国光催化电催化研讨会、人工智能驱动催化论坛、中国化工学会年会、中国化学会年会闭环服务。

三、辅导体系

绩点提升 ：强化物理化学（热力学、动力学、电化学、表面化学、胶体化学、统计力学）、无机化学（配位化学、晶体场理论、分子轨道理论、固体化学）、有机化学（反应机理、官能团转化、立体化学、周环反应、自由基反应、光化学反应、电化学反应）、分析化学（光谱分析、色谱分析、质谱分析、电化学分析、热分析、联用技术）、化工原理（流体流动、传热、传质、精馏、吸收、萃取、干燥、蒸发、结晶、膜分离、吸附、离子交换、沉降、过滤、离心、粉碎、混合、搅拌）、化工热力学（状态方程、相平衡、化学平衡、溶液热力学、超额函数、活度系数、逸度、焓熵、吉布斯自由能、亥姆霍兹自由能、内能、热容、压缩因子、对比态原理、对应态原理、混合规则、立方型状态方程、多参数状态方程、关联式、基团贡献法、分子模拟、蒙特卡洛、分子动力学）、化工动力学（反应速率方程、反应级数、速率常数、活化能、指前因子、过渡态理论、碰撞理论、链反应、自由基反应、离子反应、催化反应动力学、酶动力学、光化学动力学、电化学反应动力学、表面反应动力学、扩散控制、动力学控制、热力学控制、选择性、转化率、收率、时空收率、空速、接触时间、停留时间）、反应工程（理想反应器、非理想流动、停留时间分布、多级串联、轴向分散、固定床、流化床、浆态床、鼓泡塔、搅拌釜、管式反应器、微通道反应器、膜反应器、光反应器、电反应器、生物反应器、传质传热耦合、热点控制、温度梯度、浓度梯度、催化剂失活与再生、寿命预测、中试放大、万吨级工业化、工艺包开发）、传递过程（动量传递、热量传递、质量传递、类比关系、边界层理论、无量纲数、湍流模型、多相流、颗粒流、气固流、液固流、气液流、气液固三相流、非牛顿流体、流变学、黏弹性、触变性、剪切稀化、剪切增稠、宾汉流体、幂律流体、赫谢尔-巴尔克利流体）、分离工程（精馏、萃取、吸收、吸附、膜分离、结晶、干燥、蒸发、升华、离子交换、色谱分离、电泳、超临界萃取、双水相萃取、反胶束萃取、液膜分离、气浮、浮选、磁分离、静电分离、离心分离、旋流分离、重力沉降、惯性分离、过滤、压榨、离心脱水、真空过滤、压滤、板框过滤、转鼓过滤、带式过滤、叶滤、管式过滤、陶瓷膜过滤、金属膜过滤、有机膜过滤、无机膜过滤、复合膜、混合基质膜、液膜、支撑液膜、促进传递膜、离子交换膜、双极膜、纳滤膜、超滤膜、微滤膜、反渗透膜、正渗透膜、渗透汽化膜、蒸汽渗透膜、气体分离膜、质子交换膜、阴离子交换膜、固态电解质膜）、化工过程模拟（稳态模拟、动态模拟、流程模拟、单元操作模拟、物性方法、热力学模型、反应动力学模型、传质模型、传热模型、流体力学模型、优化算法、灵敏度分析、参数估计、数据回归、过程综合、热集成、水集成、氢集成、夹点技术、超结构优化、数学规划、混合整数非线性规划、遗传算法、模拟退火、粒子群优化、蚁群算法）、化工过程控制（反馈控制、前馈控制、串级控制、比值控制、分程控制、选择性控制、均匀控制、先进过程控制、模型预测控制、自适应控制、鲁棒控制、非线性控制、最优控制、多变量控制、解耦控制、智能控制、模糊控制、神经网络控制、专家系统、故障诊断、故障检测与隔离、容错控制、安全仪表系统、紧急停车系统、分布式控制系统、可编程逻辑控制器、监控与数据采集系统、工业以太网、现场总线、无线传感网络、边缘计算、云计算、工业互联网、数字孪生、信息安全、功能安全、网络安全）、化工安全（危险与可操作性分析、保护层分析、故障树分析、事件树分析、事故树、原因后果分析、蝴蝶结分析、瑞士奶酪模型、人为因素分析、安全仪表系统完整性等级、风险矩阵、风险图、风险曲线、个人风险、社会风险、定量风险评估、后果模拟、泄漏扩散、火灾爆炸、毒气扩散、多米诺效应、应急疏散、化工园区安全规划、重大危险源辨识、职业健康、环境保护、清洁生产、循环经济）、化工设备机械基础（压力容器设计、换热器设计、塔器设计、反应器设计、储罐设计、管道设计、泵与压缩机、搅拌设备、干燥设备、粉碎设备、混合设备、输送设备、起重设备、防腐蚀设计、材料选择、焊接工艺、无损检测、强度校核、刚度校核、稳定性校核、疲劳分析、蠕变分析、断裂力学、应力分析、有限元分析、计算流体力学、传热分析、多物理场耦合）、化工设计（工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、设备选型与计算、管道布置、仪表控制方案、安全环保措施、技术经济分析、投资估算、成本核算、盈亏平衡分析、敏感性分析、风险分析、可行性研究报告、初步设计、详细设计、施工图设计、竣工验收、试车方案、操作规程、维护规程、应急预案）、化工技术经济（投资估算、资金时间价值、净现值、内部收益率、投资回收期、盈亏平衡分析、敏感性分析、风险分析、不确定性分析、技术经济比较、方案优选、价值工程、全生命周期成本、环境成本、社会成本、外部性内部化、碳交易、碳税、绿色金融、环境社会治理）。

掌握绿色催化、含能材料化工、高分子材料、精细化工、分离工程与过程强化、能源化工与碳中和、环境化工、化工过程安全与智能控制、化工新材料与界面工程、化工计算与人工智能、药物化工与生物化工全流程实操技能。

论文辅导 ：引导选择绿色催化反应路径设计与机理研究、含能材料合成工艺优化与安全评估、高分子材料结构-性能关系与功能化设计、精细化学品绿色合成与高端化、分离过程强化与新型分离技术开发、能源化工与碳中和路径优化、环境催化与新污染物治理、化工过程安全与智能控制策略、化工新材料界面调控与功能设计、人工智能驱动化工过程优化与分子发现、药物连续制造与质量源于设计、生物催化与合成生物学应用等兼具学术前沿与国家战略需求的议题。

面试突破 ：针对"多相催化与均相催化核心区别及各自优势""固定床与流化床反应器适用场景及放大难点""精馏塔设计关键参数与节能策略""含能材料合成安全评估核心方法""化工过程模拟中物性方法选择依据""过程强化核心技术与应用案例""人工智能在化工过程优化中的落地难点""碳中和背景下化工行业转型路径""个人化工原理、反应工程、传递过程、分离工程基础与实验室匹配度"等高频追问开展专项模拟。

四、结语

化学工程以"反应为基、分离为桥、过程为纲、安全为魂、绿色为本、智能为翼、强军为民"为使命，在绿色制造、碳中和、含能材料、精细化工、能源转型、环境治理、生物医药等国家重大需求中彰显核心价值。知点保研愿助力有志学子稳步前行。咨询报名可致电4000003363，或添加微信13671344286获取个性化评估与规划建议。