近日，青岛科技大学化工学院田文德教授团队在化工过程安全方向上取得新进展，针对核电放射性碘捕获与精馏塔运行故障概率预测两个关键问题提出了创新性解决方案，标志着团队在危险污染物治理、故障预测等研究方向上同时取得突破。

在核电废气放射性碘的吸附材料研制中，团队提出了一种超重力过程强化策略，利用超重力场强化微观混合与传质，将巯基功能化MOF的反应时间从12 h压缩至1 h，合成时间缩短超90%，显著提升了合成效率，同时获得晶型更均匀、比表面积更高的吸附材料，表现出高达3.00 g·g⁻¹的碘吸附量。另外团队通过晶体轨道哈密顿布居分析，定量揭示S-I键合强度（-ICOHP = 0.000485）是N-I相互作用的2.5倍，从电子结构层面阐明了吸附性能跃升的本质原因。研究成果在国际知名学术期刊Chemical Engineering Journal上发表了文章“High-gravity process intensification for ultra-fast synthesis of thiol-functionalized MOFs: Iodine capture and mechanism”。青岛科技大学为论文的第一单位，化工学院田文德教授为论文的通讯作者，团队俞瑞利老师为论文第一作者。

图1 功能化MOF的超重力合成及机理分析

在精馏塔失效概率预测中，团队针对真实异常工况数据稀缺的难题，提出机理-LSTM混合建模方法。先利用高保真机理模型模拟异常场景以扩充训练数据，再通过最小支配集算法从筛选出核心变量，构建动态风险评估模型。在工业催化裂化装置上验证，混合模型的均方根误差显著低于纯机理或纯数据模型。研究成果在国际知名学术期刊Chinese Journal of Chemical Engineering上发表了文章“A prediction method for the failure probability of distillation tower operation based on data and knowledge fusion”。青岛科技大学为论文的第一单位，化工学院田文德教授为论文的通讯作者，团队博士研究生王少辰为第一作者，团队崔哲副教授参与指导工作。

图2 精馏塔失效概率预测技术路线

从微观到宏观，从功能材料到过程安全，两者共同体现了田文德团队在化工过程安全领域的特色。在MOF合成中，超重力场强化了物理传递过程，在精馏塔预测中，机理模型弥补了故障数据不足的问题。

相关研究获国家自然科学基金资助。未来，团队将持续深化“智能+”与“过程强化”的交叉融合，推动成果在化工过程安全领域的落地应用。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.177949

https://doi.org/10.1016/j.cjche.2026.03.032