冷烧结(CSP)工艺是近年来新兴的一种高效、节能的材料方法。本工作采用CSP工艺，制备出致密度不低于97%的(1-x)BNT-xNN电介质陶瓷。研究了CSP工艺和NaNbO3含量对(1-x)BNT-xNN复相陶瓷的密度、相结构、显微形貌和介电性能的影响。结果表明：CSP工艺由于烧结温度低、保温时间短，可以显著降低晶粒尺寸，有效抑制Bi、Na等元素挥发，从而提高介电常数，降低介电损耗。随着NaNbO3含量的增加，(1-x)BNT-xNN复相陶瓷的剩余极化强度显著降低，并且介电常数的温度稳定性显著提升。当x=0.3时，0.7BNT-0.3NN陶瓷样品在25 ℃至400 ℃宽温范围内介电常数的变化率小于±6%，介电损耗小于5%，这表明CSP技术制备的(1-x)BNT-xNN陶瓷有望应用于温度稳定性陶瓷电容器。

采用光学偏光显微镜、扫描电镜-X射线能谱仪、气泡分析质谱仪分析了气泡内壁沉积物的形貌、化学组成和气泡内气体的成分，推断出气泡产生的位置和原因: 熔窑碹顶所用新型节能硅砖中含有SiC，在升温过程中局部发生破碎产生碎砖渣，在加入碎玻璃和配合料前碎砖渣掉入熔窑，随玻璃液移动到工作部末端，与玻璃液反应形成气泡。最后，提出解决气泡缺陷的方案，应用效果良好。

提出一种可用于隧道照明的、基于自旋转原理的太阳光反射照明系统。基于采光系统和出射系统光学中心合一原理分析了系统光学特性，设计出了利于整体封装的高采光量反射照明系统。分析表明，该系统在全方位跟踪太阳光过程中，光学中心始终保持不变，通过设定出射光方向即可实现太阳光定向投射，调节不同安装位置系统的出射角可实现隧道入口太阳光照明的全覆盖，证明了该系统用于隧道入口加强照明的可行性。实验测试表明，由该系统采集投射的太阳光，最高利用率可高达60%，照明距离长达120 m，为目前太阳光直接照明领域相同传输距离下光能利用率最高的技术。该技术的研究和应用对提升高光能需求的公路隧道照明低碳节能环保技术水平，促进公路交通“碳达峰、碳中和”和可持续发展均具有积极的作用。

为了实现最优路线规划, 促进架空地线节能降损, 研究基于多目标进化算法的输电线路架空地线节能接地技术。以架空地线路线遭受地质灾害风险最低、运行安全系数最高为目标, 搭建输电线路架空地线路线优化模型; 采用多目标进化算法求解模型, 获取路线优化方案; 依据实际地质情况选择单回或多回线路架空地线节能接地技术。实验结果表明：采用所提技术可获取符合目标函数及约束条件的输电线路架空地线路线优化方案, 选取节能接地方式为单回线路两根架空地线, 每段架空地线的节距为6.4 km, 接地点选在各段地线的中间点, 该接地方式较上一年度电能损耗下降60%~69%, 节能效果突出。

燃料燃烧是玻璃工业碳排放的主要来源。热化学再生技术能够显著降低玻璃窑炉熔化能耗，减少碳排放。本文通过计算和模拟研究了玻璃窑炉热化学重整反应的可行性，设计参数对重整反应的影响，气体转化率对玻璃窑炉节能效率的影响以及重整反应时间对气体转化率和产量的影响。结果表明：甲烷与水蒸气自发反应温度大于617.82 ℃，与二氧化碳自发反应温度大于641.27 ℃；当重整反应温度大于1 000 ℃，反应时间超过10 s，甲烷与窑炉废气流量比(摩尔比)接近1时，热化学重整反应能够充分进行。

力争2030年前碳排放达峰，2060年前实现碳中和是我国应对气候问题作出的战略部署。这一目标的实现需要在能源消费端与能源供应端减少对化石能源的依赖。玻璃行业在实现碳中和目标过程中发挥着重要作用。玻璃行业通过燃料替换、高效用能、原料替代、碎玻璃回收以及产品减薄等方式释放巨大的节能、减排潜力，各种节能玻璃产品也将在能源消费端起到更加显著的节能效果。在能源供应端，玻璃又是支持光伏发电、风力发电以及核电等清洁能源发展的关键材料。玻璃行业将为我国碳中和目标做出更大贡献。

真空玻璃是具有优异保温、隔热、降噪性能的新型绿色建筑材料。本研究运用COMSOL Multiphysics 5.6软件建立了相关物理模型, 探究不同规格真空玻璃的性能差异及不同玻璃在节能建筑中的应用情况。结果表明: 500 mm×500 mm规格的真空玻璃的保温性能强于200 mm×200 mm及100 mm×100 mm规格的真空玻璃。随着真空玻璃规格的增大, 真空腔体积变大, 导致边缘密封层占整个真空玻璃表面面积百分比减小, 边缘密封层的传热对真空玻璃的传热影响减少, 真空玻璃的保温性能因而得到增强。节能建筑中使用真空玻璃替换普通平板玻璃和中空玻璃可以达到更好的节能效果。建筑物在冬季使用真空玻璃7 d时室内平均温度比使用平板玻璃高出3.91 K, 比中空玻璃高出2.25 K。

聚合物稳定液晶(Polymer Stabilized Liquid Crystals, PSLCs)是一种含少量聚合物网络的液晶-聚合物复合材料, 凭借良好的光学性能及外场响应性, PSLCs可被用作电子纸、调光膜、传感器等器件。近年来, 随着能源供应的紧张以及保护环境的实际需求, 调光膜的重要性逐渐被凸显。PSLCs调光膜作为其中的一个重要分支, 根据响应方式的不同其又可分为多种类型。为了进一步改善PSLCs调光膜的光学性能, 丰富其外场调控性, 研究者从纳米粒子掺杂、染料掺杂以及聚合物网络结构改进等方面入手开展了许多研究。本文主要对近些年基于聚合物稳定液晶材料的智能调光膜领域研究进展进行了系统总结, 并对未来PSLCs调光膜的发展趋势做出了展望。

为了降低LED背光液晶显示器的能耗, 提出了四原色LED背光方案, 并对该四原色LED重新表达颜色的节能性能以及色差进行研究。首先, 由于人眼对于红色光不敏感, 文中提出了一种使用第四原色替代红色来重新表示复合颜色的方法。为了达到最佳的节能效果, 引入了发光效率来确定第四种原色。之后通过色域分区的方式, 说明了三原色到四原色的转换方法。最后, 介绍了如何评估颜色重新表达后的色差。结果表明, 通过OGB颜色而不是流行的RGB颜色重现复合颜色, 功耗平均降低了20%以上, 使用OGB表达颜色与RGB表达颜色的平均色差ΔE小于1.9。文中提出四原色LED背光方案, 对于目前的液晶显示器有良好的节能效果, 不会使图像的显示产生明显的色差, 符合当前显示器的显示准确和节能的要求。