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吕剑院士的研究成果丰硕且意义重大。
1996年吕剑完成-氟利昂替代品HFC-134a中试合成工艺技术，该技术达到同期国际先进水平，为解决氟利昂对臭氧层的破坏问题提供了重要技术支持，推动了我国制冷行业的环保升级。
吕剑院士主持研发成功4套HFOs全链条合成技术，实现了国际首例非铬系催化剂在合成氢氟烯烃中的工业应用。
该技术助力氟代烃产业向更加环保、高效的方向发展，应对全球环境问题，促进了相关产业的可持续发展。
在含氮化学品领域，吕剑主持研发成功乙醇胺中低压合成乙二胺技术。
2011年，吕剑研究团队利用该技术建成200吨/年中试装置，产品纯度达99.5%以上。
该技术打破国外长期技术封锁和市场垄断，为乙二胺产业化发展提供技术支撑，降低了我国对进口乙二胺的依赖.
在非光气法TDI绿色合成技术研发过程中，作为鉴定委员会主任，吕剑院士认定此技术达到国际先进水平。
该技术以碳酸二甲酯替代光气，降低了安全风险，减少了“三废”排放，推动了聚氨酯工业的绿色发展.
在高能燃料领域，吕剑院士领军的团队承担多项国家攻关计划、国防重大专项等，开发出系列高能燃料合成技术，为我国先进武器装备升级换代提供了关键技术支撑，提升了我国军事装备的性能和竞争力，对维护国家安全具有重要意义。
