为研究CaO含量对高钠煤灰熔融特性的影响，配制了不同CaO含量的高钠合成灰并对灰熔融温度（AFTs）进行了测试，利用FactSage 7.0提供的热力学数据库对灰熔融过程进行了模拟，分析不同CaO含量的高钠合成灰的矿物质变化，利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对合成灰的矿物质组成及微观形貌进行了研究。结果表明，随着CaO含量的增加，灰熔融温度先降低后提高。添加CaO同时影响含钙矿物质与含钠矿物质的存在形式与相对含量。在1 000℃下，含钙矿物质由钙长石依次转化为钙铁榴石、硅灰石、钙黄长石、硅钙石和原硅酸钙，含钠矿物质由钠长石转化为霞石。二元相图和似三元相图的结果表明，液相线温度随CaO含量的变化趋势与灰熔融温度相同。对本研究中的煤种，当CaO含量高于40%时，可以有效提高灰熔融温度。

用不同的前驱物合成了三种CaO催化剂, 并以X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM) 、程序升温脱附(TPD)等方法加以表征. 这些CaO被用作大豆油(SBO)经酯交换制取脂肪酸甲酯(FAME), 即生物柴油的催化剂, 由方解石制备的氧化钙(Cal(N))表现了最好的SBO酯交换活性. 检测发现CaO的酯交换活性与它们的碱性强度密切相关, 当暴露于CO2气氛下, 显著降低了CaO的酯交换催化活性(Raman光谱测试显示当置CaO于常温空气中, 其表面形成的CaCO3和Ca(OH)2将阻止CaO继续参与SBO的酯交换反应). CO2的毒化颇受制于CaO前驱体种类, Cal(N)比来自文石的CaO(即Ara(N))有更好的抗CO2毒化能力; 这些受损的CaO催化活性可部分复原. 提出了CaO催化剂受CO2毒化及其再生的机理, 同时讨论了SBO酯交换活性相到底是CaO固体表面, 拟或溶解了的CaO的问题.

以硬脂酸(C₁₇H₃₅COOH)脱羧为探针反应,研究了亚临界水中CaO对Pt/C催化脱羧反应性能的影响.实验表明,CaO可以促进脱羧反应,对十七烷选择性没有影响.CaO/硬脂酸物质的量比为0.5时,在330 ℃反应1 h,硬脂酸转化率由未添加CaO时的46.06%提高到66.99%.硬脂酸催化脱羧的最佳反应温度为350 ℃,高于这一温度时,烷基链上碳碳键断裂的副反应增加,导致十七烷选择性降低.亚临界水中硬脂酸脱羧反应符合一级动力学,建立的动力学方程可以较好地预测不同反应条件下十七烷的产率.根据实验结果推测,氧化钙与硬脂酸反应生成硬脂酸钙,催化剂表面的吸附态羧酸盐增加,从而提高了脱羧反应的速率.

报道了一种新型的Eu²⁺离子激活硅酸盐玻璃，该玻璃组成为2CaO-MgO-3SiO₂-0.015Eu₂O₃（CMSE）。通过透射光谱、稳态荧光光谱、余辉光谱和热释光等技术手段对CMSE的发光性质进行了深入研究。研究发现CMSE可以被紫光和近紫外光激发，获得黄色长余辉发光。热释光曲线的分析表明，CMSE的长余辉性质主要来自于玻璃基质中陷阱深度为0.83 eV左右的定域能级。研究认为对CMSE发光性质的研究有利于开发新型稀土离子激活近紫外激发LED用硅酸盐玻璃发光材料。

采用溶胶-凝胶法制备了CaO摩尔分数为10%~50%的CaO-ZrO₂系列纳米催化剂,将其用于催化红麻籽油制备生物柴油,通过CO₂-TPD、XRD和TEM等测试技术对催化剂的碱性、结构和表面形貌进行表征。结果表明,CaO摩尔分数低于30%时,CaO与ZrO₂形成连续固溶体,催化剂具有良好的热稳定性能,粒径为10~20 nm。催化实验表明,当CaO摩尔分数为30%时,CaO-ZrO₂催化剂具有最好的催化活性,甲醇与红麻籽油的摩尔比为12:1、催化剂为油料质量比的2.5%、反应时间3 h时,最高转化率可达到93.2%。

以内在碳捕集气化为背景，利用加压热重分析仪开展CaO对准东煤中温（700-750 ℃）水蒸气气化反应动力学特性的影响研究，采用氮气吸附仪对准东煤焦的比表面积进行测定，并对煤中不同赋存形态碱金属含量采用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）进行测定。结果表明，准东煤中的可溶性碱金属元素能有效催化气化反应，引入的二氧化碳吸收剂CaO与碱金属间表现出协同催化作用。水洗后的准东煤焦活性最高，添加CaO后的气化活性最好。Ca/C物质的量比对准东煤气化特性的影响研究表明，CaO的添加存在饱和量，Ca/C物质的量比为1.0较为合适。利用均相模型（HM）、缩核模型（SCM）以及修正体积模型（MVM）对反应动力学实验数据进行拟合，结果表明，修正体积模型可以较好地体现添加CaO的准东煤中温水蒸气气化反应动力学特性，由此获得反应活化能为160.90 kJ/mol。

借助分子模拟手段，研究了锶掺杂对氧化钙表面甲醇吸附行为的影响。构建了甲醇在CaO（100）和CaO（100）-Sr表面吸附的模型，计算了甲醇在氧化钙表面的吸附能和解离活化能，分析了甲醇在氧化钙表面成键的态密度以及锶掺杂前后甲醇在氧化钙表面电荷布局和差分电荷密度，评估了锶掺杂量对氧化钙表面甲醇吸附性能的影响。结果表明，锶掺杂能够显著强化氧化钙对甲醇的吸附性能，降低甲醇的解离活化能，且吸附性能随锶掺杂量的增加而增强；甲醇在氧化钙表面吸附时活化，锶掺杂后活化程度增加。

氧化钙(CaO)作为一种吸附剂广泛应用于燃煤烟气重金属的净化，但其吸附效率有限，需要进一步改性提升。金属铈(Ce)改性可调整其表面电子分布，增强化学活性。基于此，本研究建立了Ce-CaO (100)周期性模型，研究了燃煤烟气中汞、硒、铅三类重金属污染物的吸附机理。结果表明，除Hg⁰在Ce-CaO (100)表面上的吸附为物理吸附外，其余重金属污染物均为化学吸附，Ce位点和O位点为重金属污染物的主要活性吸附位点，吸附分子与Ce-CaO (100)表面之间存在明显的电荷转移与强烈的相互作用。Ce掺杂改性提升了CaO (100)表面对重金属污染物的吸附能力，尤其对Se⁰、SeO₂和HgCl₂的捕集能力显著提高。

用CaO作为改性助剂,采用并流共沉淀法制备了CuO:ZnO:ZrO₂为5:4:1(物质的量比),CaO添加量为0、1%、2%、4%、8%、16%(摩尔分数)的六组催化剂。用X射线衍射(XRD)、微商热重(TG-DTG)、傅里叶红外(FT-IR)、N₂吸附脱附(BET)、X射线光电子能谱(XPS)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)、CO₂程序升温脱附(CO₂-TPD)、NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)对催化剂进行了表征。用自制固定床评价了催化剂活性。结果表明,添加CaO后,催化剂路易斯酸性和表面碱性增强;催化剂母体中高温碳酸盐含量增加,热稳定性增强,CuO颗粒粒径变小,Cu-Zn协同作用增强,Cu比表面积增大,分散性变好。催化剂活性受到表面酸碱性、铜比表面积、Cu-Zn协同作用和铜分散性共同影响。当CaO为2%时,铜比表面积为79.3 m²/g、铜分散度为34.8%、CO₂转化率为24.55%、甲醇选择性为19.01%、甲醇收率为0.044 g/(g_cat·h),催化剂活性最好。过量CaO占据催化剂孔道和覆盖表面活性位,使催化剂路易斯酸性和表面碱性过强,CuO与H₂有效接触减少,CO₂难以脱附,催化活性下降。因此,适量CaO(2%)添加可促进CO₂加氢反应合成甲醇。

利用高频炉反应器在800-1 200℃对添加质量分数10% CaO的云南镇雄煤（YNZX）进行了快速热解实验，采用连续化学提取、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜-能谱（SEM-EDX）和X射线光电子能谱（XPS）等分析手段，考察了CaO添加对煤快速热解过程中砷和硫迁移转化的影响。结果表明，CaO能显著抑制砷与硫的释放。CaO对砷释放的抑制率在800℃时最高达41.19%，对硫释放的抑制率在1 000℃时最高，为39.89%；两者的抑制率呈负相关。As-Ca复合物和CaS的形成是砷与硫释放率降低的主要原因；添加CaO后，As-Ca复合物的生成使残渣态砷含量增加，CaS的形成使硫化物结合态砷含量减少。热解后硫元素在CaO表面富集，占据更多的吸附活性位，对砷的固定产生抑制作用；添加CaO后焦中硫仍主要以硫化物的形式存在，亚硫酸盐的含量有所增加。