电解锰渣（EMR）因富含重金属（Mn、Cr、Pb）及氨氮（NH₃-N）等污染物，已成为制约锰冶金行业绿色发展的重要难题。详细阐述电解锰生产工艺中电解锰渣的来源、理化性质及其对生态环境的危害，并系统综述电解锰渣无害化与资源化处理技术的最新进展。针对污染控制的需求，胶凝固化、高温固化及化学固化技术通过多机制协同实现电解锰渣中重金属与氨氮的稳定化与建材化利用，但长期环境风险与碳排放问题需要进一步的研究。浸出工艺方面，化学浸出、生物浸出及电场强化浸出等技术通过选择性提取有价组分实现无害化与资源化双重目标，但面临酸耗高、周期长及残渣毒性残留等瓶颈。未来研究需聚焦多源固废协同处置、浸出液短流程回用，推动电解锰行业向“资源-环境-经济”均衡发展的可持续模式转型。

锂离子电池作为新型储能技术的核心载体，其材料体系的创新发展对新能源产业具有战略意义。从锂离子电池正极材料出货量、产能和技术路线等角度系统梳理了中国锂离子电池正极的产业现状与技术动向，揭示产业链发展规律与创新突破方向。随着终端市场向高能量密度、长循环寿命、极端工况适配的核心需求演进，材料技术呈现性能突破-多维度协同优化的进化路径：正极通过元素掺杂与结构设计突破传统理论容量限制。同时，产能过剩引发的市场竞争加剧倒逼锂电材料企业向高附加值技术领域突围，驱动行业从粗放式规模扩张转向精细化技术创新跃迁。建议通过产业链协同创新攻克关键材料新技术稳定性、规模化制备工艺等共性难题，前瞻布局固态电池材料体系，构建可持续发展生态。

为实现对水溶液中Cs⁺的高效去除，采用共沉淀法成功制备活性炭纤维布/六氰基铁酸铜（ACC/CuHCF）复合电极，并结合电容去离子（CDI）技术，探讨施加电压、初始Cs⁺浓度、竞争离子及循环使用等因素对吸附性能的影响。通过多种表征技术对电极材料的形貌、结构、元素组成及电化学性能进行表征。结果表明，ACC/CuHCF具有面心立方结构，为离子迁移提供便捷的传输通道，展现出优异的电化学吸附性能。在优化的电化学条件下，复合电极对Cs⁺的最大吸附量达到184.98 mg/g。此外，ACC/CuHCF复合电极表现出较高的Cs⁺选择性及良好的循环稳定性。吸附动力学、等温线模型拟合结果表明，吸附过程是表面异质性单层化学吸附，其速率受颗粒内部扩散阻力控制，研究结果为水溶液中Cs⁺的高效去除提供一种有效的解决方案。

石榴石型固体电解质具有离子电导率高、电压窗口宽的优点，但其面临的最大问题是与金属锂负极之间的高界面阻抗，因此制约着石榴石基固体电解质的发展。目前改进手段主要是采用合金修饰层加强界面浸润，但易导致锂枝晶生长。采用磁控溅射手段沉积氮化硅修饰层，极大增强石榴石电解质与金属锂的界面浸润，并将界面阻抗值由2 101 Ω降低至181 Ω。同时，对比纯Li₃N修饰层与Li₃N@Li₂₁Si₅修饰层电化学性能的差异。通过金属锂对称电池直流极化与NCM/Li半固态电池循环测试表明，Li₃N尽管具有一定的离子电导率，但由于其缺乏对锂的亲和性，导致其界面阻抗较高（1 123 Ω）；而Si的存在增强对锂的亲和性，因此所组装的金属锂对称电池直流循环可持续500 h以上。以镍钴锰622作为正极材料，首次放电比容量达到188.6 mA·h/g，石榴石基NCM/Li半固态电池循环300次后容量保持率可达85.3%。

盐湖卤水中的铷元素具有重要的战略价值，但因其较难分离与回收，因此并未实现有效利用。研究以亚铁氰化铜钾（KCuFC）作为有效吸附剂组分，通过与氧化石墨烯/聚乙烯醇/果胶（GPP）交联，制备出一种新型的用于吸附铷（Rb⁺）的复合水凝胶（GPP-KCuFC）。氧化石墨烯的引入提高材料的亲水性，同时聚乙烯醇和果胶构成的互穿网络水凝胶相比单网络水凝胶的稳定性更好；KCuFC包埋在水凝胶中解决吸附剂回收难且易积聚的问题。采用FE-SEM、XRD、FT-IR和XPS等表征手段对制备的复合水凝胶进行形貌和结构分析，结果表明复合水凝胶具有丰富的活性吸附位点和热稳定性。采用静态吸附实验研究pH、吸附时间、初始浓度、吸附剂用量和竞争离子对Rb⁺吸附效果的影响。结果表明：GPP-KCuFC在pH=7时吸附量最高；在铷质量浓度为10 mg/L、温度为25 ℃、pH=7条件下，吸附3 h后即可达到平衡，吸附量为93.79 mg/g；动力学过程符合准二级动力学，说明化学吸附为关键速率控制步骤；等温吸附行为则符合Langmuir模型，表明吸附过程为单层吸附。通过浓度均为0.5 mol/L的HCl和NH₄Cl溶液进行脱附，Rb⁺脱附率可达95.4%。此外，GPP-KCuFC应用于真实体系的卤水中时，仍可表现出良好的吸脱附效果。

CHA型沸石因其独特的八元环孔道结构在CO₂吸附分离领域具有潜在工业应用前景。为实现低成本绿色合成高性能沸石的研究目的，在不使用有机模板剂的条件下低温合成CHA型沸石，并考察其CO₂/N₂的分离性能。通过XRD、SEM、FT-IR、EDS、TGA等表征手段深入探讨晶化温度、时间及K⁺量对合成纯相CHA型沸石的影响；测试273 K和298 K的CO₂和N₂吸附等温线并计算CO₂/N₂的IAST（理想吸附溶液理论）选择性。结果证明：在353 K晶化288 h的条件下，合成配方为n（SiO₂）∶n（Al₂O₃）∶n（K₂O）∶n（H₂O）=1∶0.2∶0.4∶35时，所制备的CHA型沸石具有较高的CO₂/N₂吸附分离性能（IAST选择性数值为51.2）；开展吸附机制研究，分别采用四参数Dual-site Langmuir模型和三参数Langmuir-Freundlich模型对CO₂和N₂吸附数据进行拟合，均具有较高的拟合度，相关系数（R²）达到0.999以上；并进行等量吸附热计算和CO₂-TPD测试，结果表明CO₂吸附行为属于非均匀物理吸附。低温水热合成CHA型沸石的方法简便低廉，具有良好的CO₂吸附分离和循环再生性能，具有较强的工业应用价值。

相变混凝土材料在建筑保温和建筑节能领域具备广泛的应用。以SiO₂气凝胶为载体，CaCl₂·6H₂O为相变材料，SrCl₂·6H₂O为成核剂，通过物理混合法制备CaCl₂·6H₂O/SiO₂气凝胶复合相变材料，并评价其储热隔热性能及热可靠性。硅酸盐水泥、发泡剂、增稠剂、减水剂、复合相变材料和水按照一定配合比混合搅拌制备CaCl₂·6H₂O/SiO₂气凝胶复合相变泡沫混凝土，分析CaCl₂·6H₂O/SiO₂气凝胶掺杂量对复合相变泡沫混凝土力学性能和储热隔热性能的影响。结果表明，相比CaCl₂·6H₂O相变材料，CaCl₂·6H₂O/SiO₂气凝胶复合相变材料表现出优异的储热隔热性能和热可靠性，当CaCl₂·6H₂O质量分数为70%时，CaCl₂·6H₂O/SiO₂气凝胶复合相变材料未发生泄漏，导热系数、相变温度、相变焓和过冷度分别为0.095 8 W/（m·K）、27.32 ℃、113.5 J/g和1.5 ℃；CaCl₂·6H₂O/SiO₂气凝胶复合相变材料经过100次冷热循环后相变温度和相变焓变化不大，过冷度由1.5 ℃降低到0.7 ℃，其具备优异的热可靠性。CaCl₂·6H₂O/SiO₂气凝胶掺杂量为20%时相变泡沫混凝土的相变温度和相变焓分别为21.68 ℃和32.3 J/g，导热系数、比热容、储热系数和热惰性相比普通泡沫混凝土分别提高了9.17%、69.98%、52.05%和35.70%。相变泡沫混凝土相比普通泡沫混凝土具备良好的储热、隔热和导热性能。研究结果为保温隔热混凝土的开发提供新的思路。

为提升汽车电池负极用储氢合金的电化学性能，对比分析真空感应熔炼法制备的不同稀土元素R（R为La、Pr、Nd和Gd）替代制备的La_0.65R_0.15Mg_0.2Ni₃储氢合金的相结构和电化学性能。结果表明，不同稀土元素替代制备的La_0.65R_0.15Mg_0.2Ni₃储氢合金均主要含LaNi₅、LaMgNi₄、（La，Mg）Ni₃、（La，Mg）₂Ni₇和（La，Mg）₅Ni₁₉相，R原子半径的减小会使（La，Mg）₂Ni₇-2H相向（La，Mg）₂Ni₇-3R相转变，晶胞体积逐渐减小而晶胞参数c/a变化不大。4种稀土元素替代制备的La_0.65R_0.15Mg_0.2Ni₃储氢合金的活化次数均为1，且随着R原子半径减小，La_0.65R_0.15Mg_0.2Ni₃储氢合金的最大放电容量C_max逐渐增大，当R分别为La、Pr、Nd和Gd时，La_0.65R_0.15Mg_0.2Ni₃储氢合金循环100次时的容量保持率S₁₀₀分别为50.6%、53.7%、53.6%和43.7%，储氢合金的高倍率放电性能HRD₁₅₀₀从高至低的顺序为Nd、Pr、La、Gd；其中La_0.65Nd_0.15Mg_0.2Ni₃储氢合金具有良好的活化性能、循环稳定性和高倍率放电性能。La_0.65R_0.15Mg_0.2Ni₃储氢合金的交换电流密度I₀和氢扩散系数D₀与HRD₁₅₀₀变化趋势保持一致，同时证明La_0.65R_0.15Mg_0.2Ni₃储氢合金的高倍率放电性能由I₀和D₀共同决定。

多环芳烃（PAHs）含量过高会显著影响柴油品质并造成环境污染，针对柴油中PAHs的高效去除需求，采用氨水微波改性法制备改性活性炭（WMAC）。通过表征不同改性条件下样品的表面形貌、孔结构及表面性质，并以模拟油品为原料，利用固定床吸附分离装置考察其PAHs的分离性能。结果表明：600 W微波功率改性的WMAC-600W样品的比表面积（1 059 m²/g）比未改性活性炭AC的比表面积提升了65.7%，总孔容（0.66 cm³/g）比未改性活性炭AC的总孔容提升了78.4%，平均孔径增加了17.4%；在20 ℃时其对甲基萘的静态吸附量（98.34 mg/g）较AC提高了80.9%，动态饱和吸附量（196.47 mg/g）提高99.0%，且经5次再生后仍保持良好的吸附稳定性。在模拟柴油吸附分离中，WMAC-600W样品的PAHs平均解吸时间较MAC-10-5缩短6 min，解吸量显著增加，对商品柴油中PAHs的吸附量高达187.34 mg/g。研究表明，氨水微波改性可通过优化活性炭的孔结构与表面化学性质，显著提升其吸附分离性能，WMAC-600W可作为柴油中PAHs高效去除的潜在吸附材料。

食盐包装时的温度对食盐的抗结块性能有显著影响，降低食盐包装时的温度可有效延长结块周期，提升食盐品质。由于干燥床出口的食盐通常温度较高，为降低干燥床出口处食盐的温度，将粉体流换热器应用于食盐冷却，同时使用流化床换热器进行对比，以此评估两种设备的冷却效果及样品的结块改善情况。结果表明，两种设备对食盐均有较好的降温效果，经过处理后食盐温度从77 ℃降至25~27 ℃。实验后持续对样品的结块程度进行检测，储存150 d后经过冷却处理包装的食盐样品为假性结块状态，而未经冷却处理包装的食盐样品已出现真性结块现象。在样品储存180 d后，经粉体流和流化床降温后的食盐结块率分别为31.20%和33.14%，而未经冷却处理包装的样品结块率分别为61.71%和57.43%，说明经冷却处理后食盐的结块程度有明显改善。同时对两种冷却设备的能耗进行了测量和对比，其中粉体流换热器能耗明显低于流化床换热器，更适合用于大规模物料的降温处理。

磷石膏作为湿法磷酸工业的副产物，因其可溶性磷、氟杂质的存在，限制其在水泥缓凝剂中的应用。为解决这一问题提出一种基于原位淋溶工艺的堆存磷石膏改性方法，采用Ca（OH）₂和CaCO₃溶液对磷石膏进行无害化处理，并使用改性后的磷石膏配制水泥，通过对水化后的水泥样品物理性能进行测定，系统评估改性后磷石膏对水泥性能的影响。实验结果表明，经Ca（OH）₂处理的磷石膏可溶磷、氟含量分别降至0.03%和0.08%（质量分数，下同），满足GB/T 23456—2018《磷石膏》一级指标要求，可用于石膏建材。将其作为缓凝剂掺入P·O42.5水泥中后，水泥标准稠度用水量降低至26.4%，初凝与终凝时间缩短至314 min和365 min，28 d抗压强度达50.2 MPa，符合GB 175—2023《通用硅酸盐水泥》要求。复配实验表明，当改性磷石膏掺量为5%时，水泥样品均能达到GB 175—2023《通用硅酸盐水平泥》要求，天然二水石膏替代率可提升至83%。验证原位淋溶工艺在磷石膏无害化处理与资源化利用中的可行性，为缓解磷石膏堆存压力及推动水泥行业绿色生产提供技术支撑。

针对电解锰渣（EMR）资源化利用与含镉废水治理需求，通过酸浸-共沉淀法制备Ca-Fe-Mn复合材料（CFM），系统探究其对Cd²⁺的去除效能与机理。实验考察CFM投加量（0.2~1.5 g/L）、溶液初始pH（2.0~7.0）及反应温度（303~323 K）的影响规律，结合吸附动力学、等温模型拟合及X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等表征阐明Cd²⁺去除机制。结果表明：当CFM投加量为1.0 g/L时，出水Cd²⁺质量浓度降至0.1 mg/L以下，满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》的限值；在pH为3.0~7.0时，323 K时最大理论吸附量达129.96 mg/g，Cd²⁺去除率均>99%；吸附过程符合准二级动力学模型（R²>0.99）与Langmuir模型（R²>0.98），表明CFM去除Cd²⁺的过程为单层吸附且以化学吸附为主，整个吸附过程速率主要由表面扩散控制。表征结果证明Cd²⁺去除机制为表面沉淀、静电吸引、层间插层及类质同象取代协同作用。CFM复合材料兼具高效吸附性、宽pH适应性与稳定性，且制备工艺简便、成本低廉，为EMR资源化与重金属污染治理提供新途径。

煤矸石成分复杂、高值化利用难度大。以煤矸石为主要原料，通过添加辅料并采用高温发泡法制备3种主晶相分别为堇青石相、钙长石相和莫来石相的泡沫陶瓷，研究不同原材料配比组成的混合原料中Mg、Ca和Na含量对泡沫陶瓷不同主晶相含量的影响规律，结合测试表征结果，探究不同原料及原料配比对泡沫陶瓷主晶相含量及性能的影响规律，并分析不同主晶相泡沫陶瓷的潜在应用前景。增加混合原料中MgO/SiO₂质量比可使泡沫陶瓷样品中堇青石相含量增加，当堇青石相含量为86.7%（质量分数，下同）时样品的开孔率达到85.7%，可用作吸音、隔音材料。当混合原料中CaO/SiO₂质量比达到0.086时，样品中钙长石相含量为91.1%，吸水率达到225.9%，可用在吸水材料领域。当Na₂O/SiO₂质量比达到0.064时，莫来石相含量为90.7%，样品的抗压强度为1.6 MPa，闭孔率达到84.4%，可用作墙体保温材料。该研究为不同地区煤矸石的高值化利用提供借鉴与指导。

含钛高炉渣与镍铁渣分别为钒钛磁铁矿及红土镍矿冶炼产生的大宗固体废弃物，因缺乏高效利用途径而大量堆存，造成严重的资源浪费和生态环境污染，亟需开发含钛高炉渣与镍铁渣资源化利用的新技术。以含钛高炉渣与镍铁渣为主要原料，辅以废玻璃补充SiO₂，采用熔融法制备矿渣微晶玻璃，探究不同渣料比例对物相组成、析晶行为及性能的影响，进一步结合热力学计算、差示热分析（DTA）、X射线衍射（XRD）及扫描电镜（SEM），揭示含钛高炉渣-镍铁渣微晶玻璃析晶行为与微观结构的演变规律。结果表明：镍铁渣比例升高可细化晶粒尺寸，但过量添加（质量分数>40%）会引发含铬尖晶石相析出，抑制物相均匀性；当镍铁渣添加量为40%、晶化温度为950 ℃时，微晶玻璃综合性能最优，其密度、维氏硬度、吸水率及抗折强度分别为3.08 g/cm³、723.41 HV、0.02%和158 MPa，为含钛高炉渣和镍铁渣协同高值化利用提供理论与技术依据。

“双碳”背景下，传统的石灰石-石膏法烟气脱硫技术的主导地位面临巨大的挑战。炭法脱硫能将SO₂催化氧化转化为产物硫酸，实现硫资源回收，是一种具有广阔应用前景的新型脱硫技术。通过对粘胶基活性碳纤维（ACF）高温热处理前后的物理结构和表面化学结构变化进行研究，探讨热处理ACF的结构变化对催化氧化SO₂性能的影响。在高浓度模拟烟气SO₂、O₂、H₂O体积分数分别为0.2%、10%、20%，脱硫温度为80 ℃，体积空速为600 h^-1条件下，未经热处理的ACF-O的穿透硫容仅为21 mg/g，1 000 ℃高温热处理1 h后其穿透硫容达到153 mg/g，是ACF-O的7倍以上。结果表明，1 000 ℃高温热处理有利于粘胶基ACF表面酸性含氧官能团的分解和含氮官能团向石墨氮的转化，使热改性ACF的表面碱性提高、边缘结构缺陷增多、内部电子传导能力增强、比表面积增大，进而促进SO₂和O₂的吸附、活化和催化氧化，在烟气含水的体系下最终形成产物硫酸。

为考察载体的物理化学性质对丙烯二聚负载钾催化剂表面碱强度和催化剂性能的影响规律，以具有不同孔结构和碱强度的碱金属氧化物和盐为载体，采用熔融法负载金属K制备一系列固体超强碱催化剂。利用N₂吸附-脱附、CO₂-TPD、Hammett滴定、XRD等方法对载体及催化剂进行表征，并在间歇釜式反应器中考察其催化丙烯二聚的性能。各载体负载钾后表面碱强度显著提高，含有K₂O₂的催化剂具有催化丙烯二聚的效果，其中K₂O₂含量最高的K/K₂CO₃催化性能最好，丙烯转化率和4-甲基-1-戊烯（4MP1）选择性分别达到96.13%和86.02%。结果表明：催化剂表面超强碱中心位点主要由负载金属K与载体相互作用形成的K₂O₂物种提供；载体表面碱强度越高越有利于在催化剂表面形成超强碱中心；在催化丙烯二聚反应中，催化剂表面K₂O₂物种含量越高丙烯转化率越高，生成目标产物4MP1的选择性与催化剂表面碱性位点的碱强度分布有关；适宜的碱度Hammett指数为33~35，与载体比表面积和平均孔径大小无关。