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颗粒状铝基锂吸附剂在察尔汗盐湖卤水提锂中的应用
吕龙;冀颖;朱晓峰;侯雪超;尹立娜;谢鹏;李天玉;本研究以商品化的颗粒状铝基锂吸附剂为对象，探讨其在察尔汗盐湖卤水中锂的吸附和提取性能。考察了吸附剂投加量、pH值和初始Li+浓度对锂吸附性能的影响，并利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对吸附剂形貌进行了表征，考察其分离性能和循环稳定性。结果表明，当锂浓度为170 mg/L，反应温度为30℃时，随着投加量的增加，Li+的吸附率从8.46%增加到90.98%，且吸附能力受pH值(3～8)的变化影响较小。SEM和XRD分析显示，吸附剂表面具有较高的粗糙度，主要成分为锂铝层状氢氧化物。该吸附剂对Li+的分配系数(K=718.52)显著高于其他阳离子，且在20次循环使用后仍保持良好的吸附性能，吸附容量稳定保持在约4 mg/g。吸附动力学拟合结果表明：相较于准一级动力学，准二级动力学的拟合度更好，表明化学吸附可能是吸附剂吸附Li+的主要速率限制步骤。吸附等温线分析表明，吸附过程是均相与非均相共同作用的结果。
镧铈改性活性氧化铝及其对氟的吸附性能研究
廖艳;邱小伟;何春林;吴静;王显彬;林志强;杨文超;活性氧化铝是最常用的除氟吸附剂，为进一步提高活性氧化铝的吸氟性能，通过将活性氧化铝(AA)浸渍在硝酸镧和硝酸铈溶液中改性，制备得到载镧活性氧化铝(AA/La)和载铈活性氧化铝(AA/Ce)两种改性吸附材料。实验表明，在初始氟浓度300 mg/L、pH=3.0下，AA/La和AA/Ce对氟的吸附率分别达到74.40%和90.23%，较未改性AA(69.87%)显著提升。AA/La的最大吸附率可达99.8%。吸附过程符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温线(R2>0.99)。其吸附机理为材料通过表面羟基的离子交换及La/Ce与F-的配位作用实现氟吸附。研究结果为稀土改性吸附剂的开发提供了实验依据。
基于跨学科融合的《探秘仿生学》公共选修课教学模式探索与实践
史杰;赵艳梅;吕琪;郭小芹;仿生学是20世纪以来生物学与技术科学快速发展产生的一门新兴交叉学科，涉及自然科学、技术科学和工程科学、人文科学众多领域，是解决人类面临重大难题的一条有效途径。基于仿生学在各个领域具有重要的指导意义，笔者于2022年秋季面向天津大学本科生开设全校公选课《探秘仿生学》，激活学生仿生思维，开阔视野，激发创新意识，将仿生思维带入到解决实际问题中。本文分析了开设《探秘仿生学》的必要性及选课该课程学生背景特征，并探讨了不同教学模式的应用及其教学效果，尤其是针对公共选修课如何开展项目式教学的探索，以及如何在教学中有效融入课程思政，为相关跨学科融合的公共选修课程的开设提供借鉴与参考。
氯功能化微孔二氧化碳吸附材料的分离性能研究
闫鹏;陈美倩;陈志胜;林敏丽;吴焕新;温晓彤;丘文杰;以5-氯间苯二甲酸和4，4′-联吡啶为混合配体，与硝酸钴或硝酸镍反应，制备了两个微孔吸附材料。利用XRD、XPS、TG、FTIR、气体吸附等技术对其进行了表征分析。XRD、FTIR和TG结果显示材料1具有出色的潮湿稳定性和热稳定性。孔径分析表明材料1和2均为微孔材料，并且最可几孔径均为0.35 nm。吸附性能结果表明，材料1对CO2的吸附能力均明显大于C2H2、CH4、CO和N2。材料1具有的微小孔道以及功能化基团(-Cl和吡啶-H)，使其对动力学直径较小的二氧化碳(0.33 nm)表现出良好的吸附亲和力，在室温和100 kPa下，其对CO2/N2、CO2/CH4、CO2/CO、CO2/C2H2的二氧化碳吸附选择性分别为18865、141.94、27.17和1.77。材料1对二氧化碳具有中等的吸附热，活化、再生容易，稳定性及重复使用性能优异，是一种良好的二氧化碳选择性吸附材料。
电渗析浓缩净化湿法磷酸研究
刘逸天;涂雅兰;齐鑫钢;王力;徐林坡;程满玉;张宇;段晓玲;湿法磷酸中含较多钙、镁、铁等金属离子杂质，必须通过净化才能生产出工业级以上的磷酸和磷酸盐产品。本研究采用电渗析法一步浓缩和净化湿法磷酸，对比研究了五种不同的商业阴离子交换膜在电渗析净化湿法磷酸中的差异，同时考察了电渗析过程中电流密度和循环流速对电渗析性能的影响，并以膜堆的电压、阴阳极室磷酸的浓度、金属离子去除率、电流效率以及平均能耗作为评价指标。研究结果表明，使用膜AMI-7001，电流密度为40 mA/cm2，溶液流速为4.5 L/h时，磷酸的金属离子去除率达70%以上，能耗在3.3 kW·h/kg以下。电渗析是一种有效的浓缩和净化磷酸溶液的方法，对环境没有污染，且操作简单，对净化湿法磷酸具有重要的参考意义。
锰改性沸石对铬的吸附性能及机理研究
李自豪;石建军;谢彦雄;沸石是一种天然多孔材料，具有吸附性能，被广泛应用在环境修复领域。本研究通过化学沉淀法制备了不同比例的锰改性沸石(x% Mn-NZ， x = 1，2，5，10)，用于水体中低浓度Cr(VI)的吸附和转化。常温条件下，针对初始Cr(VI)浓度为0.5 mg/L的模拟地表水，对比了锰改性沸石对Cr(VI)的吸附性能。实验表明，当锰改性沸石投加量为20 mg/L时，5% Mn-NZ对铬的去除率达到80%以上，溶液中铬浓度降至国家标准限值以下。动力学分析表明，锰改性沸石吸附Cr(VI)的过程更符合准二级动力学模型(R2 > 0.99)，表明其吸附过程以化学吸附主导，平衡吸附量为23.81 mg/g。通过系统评价pH和共存离子对锰负载沸石吸附Cr(VI)性能的影响，发现5% Mn-NZ在pH为6至9范围和含共存离子情况下均保持最优吸附性能。通过XPS、FT-IR分析揭示了锰改性沸石吸附Cr(VI)的主要机理为表面的Mn2+和Mn3+提供电子将Cr(VI)还原为Cr(III)。本研究为金属改性沸石去除水体中低浓度Cr(VI)污染提供了技术支持。
零价铁技术治理抗生素废水的研究进展
牛浩;张艳红;陈庭跃;刘广兵;本文综述了零价铁（ZVI）技术在抗生素废水处理方面的最新研究进展。由于抗生素被大量生产和使用，其安全治理受到广泛关注。传统污水处理工艺处理效果有效、尾水依然存在毒性，而ZVI技术成本低、反应活性高，具有较好的应用前景。然而，ZVI在实际应用中易钝化、团聚，限制了其应用效果。为加强ZVI技术的处理效果，已有研究者们开发了材料本体改性、添加氧化剂、引入外场等强化技术。本文详细讨论现有强化技术，并展望了ZVI技术的未来研究方向。
环糊精聚轮烷的合成及其在聚合物中的应用
苏梓豪;梅光凯;张广昊;刘遵峰;聚合物在许多行业中发挥着关键作用，随着先进材料的不断变化，其需具备更优越的性能，特别是更高的强度和韧性，以满足先进材料的新需求。实现这些目标的方法之一是引入具有独特滑环交联机制的聚轮烷交联剂。这些环可以沿着分子链滑动，增强材料的力学性能，并有效增强各种聚合物体系。文章首先总结了环糊精聚轮烷的各种合成方法，并分析了它们之间的差异；其次介绍了聚轮烷交联剂的实际应用，包括水凝胶、热塑性聚氨酯、人造蜘蛛丝、聚合物黏合剂和刺激响应聚合物软材料；最后对聚轮烷交联剂的最新研究进展进行了简要的总结和展望。
邻苯二酚-甲醛树脂的合成及其硼硅选择性吸附研究
李英茹;王春红;本研究基于缩合聚合的方式，采用反相悬浮聚合方法，制备了带有邻羟基基团的硼螯合树脂。通过控制投料方式和升温方式，并对分散介质、反应溶剂种类及用量、反应温度和时间等参数进行了调整，从而优化了树脂的结构；考察了吸附溶液的pH、初始浓度对树脂硼酸吸附性能的影响，在最优条件下树脂对硼酸表现出84.5 mg/g的高吸附量，优于商品化Amberlite IRA-743树脂；并且在硼-硅混合体系中，该树脂表现出优异的硼吸附选择性，硼选择性系数为1384。
废弃PET氢解催化材料
邹雨翀;陈伟鹏;麦耀舜;王伟;夏勇;周欣;作为全球消耗量最大的塑料之一，PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)在食品包装、饮料瓶、纺织品、建筑等领域得到广泛应用。然而，PET不断增长的废弃物排放也给环境可持续发展带来问题。与焚烧或降解为CO2的技术相比，将PET解聚为化工原料并实现高值利用的催化氢解技术近年来受到关注。该技术可在实现废物资源化的同时带来经济效益。目前，催化氢解技术尚未投入工业化使用，面临的主要挑战来自于关键催化材料的催化性能和制备成本。因此，发展高性能催化剂是实现工业应用的关键。本文综述了PET催化氢解技术的发展现状，特别是关键催化材料的研究进展，归纳了主要催化剂的设计策略，在此基础上探讨了高效PET催化氢解材料的未来发展方向，为PET催化氢解技术的进一步发展提供支持。