【摘要】针对气固反应的跨尺度计算这一学科前沿方向,该文从介观晶粒层次提出基于第一性原理的速率方程理论,解决原有理论中无法实现尺度关联和反应/扩散相互耦合的难题,构建“原子→晶粒→颗粒”跨尺度的气固反应动力学理论模型,揭示了固体产物在表面的离散岛状生长机制,设计了高效可靠的计算和分析方法,并应用于低能耗CO_2捕集中化学链燃烧的跨尺度氧化/还原反应动力学、新型热化学储热中的表界面反应现象及机理、污染物脱除技术的跨尺度计算、煤焦燃烧的数值模拟、双流化床反应器的设计与优化等技术领域。