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复合钛盐混凝剂的研究进展：制备、分类及在水处理领域的应用
刘海成;陈静薇;混凝是水处理工艺流程中的一个重要组成部分。作为混凝技术的关键环节，混凝剂的发展与应用一直是行业关注的核心问题。为应对复杂水质的挑战并提升混凝处理的效能，钛盐混凝剂正从单一组分向复合化方向发展。本文系统综述了复合钛盐混凝剂的制备方法、分类及其在水处理领域的应用研究进展。制备方面，重点介绍了慢速滴碱法、电渗析法、分步聚合/共聚法及溶胶–凝胶法的原理与优劣。分类及应用方面，详细阐述了钛盐–金属盐、钛盐–硅酸盐及钛盐–有机高分子三大类复合混凝剂的特性、协同作用机理及对各类污染物的去除效能。结果表明，借助复合化策略引入不同组分，可有效克服单体钛盐混凝剂不易储存、混凝效能受pH值波动大等缺陷，显著提升了混凝性能、絮体特性及适用范围。最后，本文展望了复合钛盐混凝剂在绿色合成、混凝机制解析、实际水体适用性及生态安全性等方面的发展，为其工程化应用与进一步研究提供参考。
SOEC电解水制氢综述：机理、材料与可再生能源耦合
苏其响;郁青春;为能够实现2050年的碳中和愿景，现在急需去发展那些既高效又成本低的绿色制氢技术，本文对高温固体氧化物电解池即SOEC技术进行系统的评估，且把其大规模应用的关键瓶颈和路径进行梳理，把SOEC跟碱性、质子交换膜电解槽的技术经济性做对比，阐明它的高温运行所带来的热力学以及动力学上的优势；重点评述电极材料和电解质在高温、高水汽分压环境下的衰减机制以及相应的改进策略；分析SOEC跟风能、太阳能以及工业余热等波动性可再生能源的耦合方式，还有系统集成当中面临的挑战，分析结果显示，SOEC的制氢效率以及单位能耗都显著优于传统路线，要实现其商业化，核心在于把电堆寿命从现在的不足104小时提升到5×104小时，凭借材料创新和系统优化，把平准化制氢成本控制在1.5美元/公斤以下，SOEC在未来绿氢供给体系当中是极具潜力的技术方案，它的成功规模化主要依赖于在材料长寿命、系统高效集成以及跟可再生能源灵活耦合这三个方面取得持续的突破。
固废替代原料生产水泥熟料的生命周期多维评价
沈鸿海;郑焱;刘宇;崔素萍;基于电石渣、电解锰渣、煤矸石、粉煤灰和污泥5种固废替代原料生产硅酸盐水泥熟料的技术情景，本工作构建了适用于固废资源化利用效果评估与方案设计的多维评价体系，系统分析了固废资源化利用对水泥熟料碳排、资源和环境表现的影响。结果表明，电石渣替代情景在碳减排和资源节约方面表现最为显著，煤矸石替代情景在能源节约方面表现最佳，粉煤灰和污泥替代情景则在环境效益方面贡献显著。同时，固废资源化过程因预处理工艺、含水率较高、有害物质含量较高等因素也会造成一些负面影响。基于多维评价方法可有效辨识固废资源化过程的潜在效益与负面影响，通过权重赋值开展多目标综合决策，科学指导工艺研发与路径遴选，进一步提升固废资源化的综合效益。
高温可磨耗/环境障复合涂层设计制备与性能评价研究进展
于爽;吕凯;韩蛟;王亚明;王树棋;叶志云;邹永纯;陈国梁;SiCf/SiC陶瓷基复合材料凭借其优异的高温性能成为航空发动机燃烧室的核心结构材料，且其作为静部件时的密封性能直接影响发动机的长期稳定运行与服役寿命。然而，SiCf/SiC复合材料在燃气环境中易受水氧侵蚀，这为开发兼具气路密封与耐腐蚀特性的可磨耗/环境障复合涂层设计带来了关键技术挑战。本文系统阐述了可磨耗/环境障复合涂层在典型材料体系、结构调控策略及多工况性能评价机制方面的最新研究进展，并展望了该领域的未来发展趋势。最后，总结了当前可磨耗/环境障复合涂层在高温稳定性及服役可靠性等方面面临的主要挑战，为相关研究提供理论参考与技术方向。
碱式硫酸镁水泥基材料耐久性与应用
曾翔超;余红发;综述了近10年来碱式硫酸镁水泥(BMSC)基材料耐久性研究取得的主要进展，包括BMSC基材料的耐水性、抗碳化与抗海水、盐卤腐蚀和抗冻融性能及其影响因素、内部钢筋锈蚀及其力学性能的演变规律、沈阳自然暴露869 d后的BMSC构件力学性能，并对BMSC耐久性进行机理分析，建立恶劣环境下BMSC基材料的耐久性能与材料组成、微观结构之间的联系；对BMSC基材料应用进行展望，发现其适用于海洋、西部盐渍土、青藏高原等建养环境恶劣的地区；最后对其耐久性研究面临的问题进行讨论。
基于胺基二氧化碳吸附剂矿化反应的钢渣活化改性机理
张晗怡;陈铁锋;高小建;固废碳矿化能同时实现CO2高效捕集和固废掺合料活性提升，是建材领域实现碳中和目标的重要技术选择之一。本文利用甘氨酸钾(KG)溶液吸收CO2并对转炉钢渣进行间接矿化改性，研究了富碳KG溶液与钢渣矿化反应的动力学特征，分析了矿化产物的物相组成、钢渣固碳量及其活性变化规律，探索了钢渣矿化改性－水泥净浆碳化养护的协同碳捕集方法对力学强度的影响规律。结果表明：钢渣与富碳KG溶液在前120 min反应速率较快，KG中CO2反应率达到92.8%；矿化后钢渣的早期活性显著提升，在10%掺量下7 d抗压强度最多可提升16.7%；碳化养护可有效改善钢渣水泥浆体的早期抗压强度，30%掺量矿化钢渣碳化养护12 h，7 d抗压强度提高了11.3%；富碳KG溶液矿化钢渣有球霰石晶型碳酸钙生成，碳化养护过程发生球霰石向方解石的转变，可对水泥基体产生胶结强化效果。该研究为钢渣资源化利用与工业碳减排提供高效协同的技术路径，并有效提升了钢渣掺合料的活性。
煅烧蒙脱石和高岭土对水化硅酸镁强度和结构的影响
胡亚茹;侯楠;申忠杰;杨佳辉;宋强;陈延信;水化硅酸镁(M-S-H)胶凝材料是替代传统硅酸盐水泥的一个潜在方向。本工作以轻质氧化镁(LM)为镁源，硅灰(SF)为基准硅源，探究了煅烧蒙脱石(MT)与煅烧高岭土(KL)部分或完全替代硅灰对M-S-H胶凝材料结构与强度的影响。结果表明：煅烧高岭土表现出极强的早期强度增强效应，其3 d与7 d抗压强度与掺量呈强正相关，70%掺量(质量分数)时强度较纯SF制备的样品提升超400%；而煅烧蒙脱石的强度增强效果较弱，相同掺量下强度提升仅54%。微观分析表明，750 ℃煅烧对高岭土晶体结构破坏比对蒙脱石的更加彻底，火山灰活性更高；MT和KL中的Al均可在水化早期进入M-S-H相，通过取代硅氧四面体中的Si4+或镁氧八面体中的Mg2+形成水化硅铝酸镁(M-S-A-H)凝胶，显著提升产物聚合度；形成的M-S-A-H为外部型水化产物，主要通过颗粒间元素扩散反应形成；2种原料体系水化前28 d均会生成Mg-Al LDH。
薄膜制备技术及其在固体氧化物电池技术发展中的应用
陈光颖;王博;管晓敏;吴亮;姚海朝;陈楚;乐忠威;郭美婷;李智姗;蒋三平;固体氧化物电池(SOCs)是目前广泛认为的最高效且清洁的能源技术之一，在固体氧化物电解池(SOEC)模式，它可将太阳能与风能产生的可再生能源转化为氢气等燃料的化学能；而在固体氧化物燃料电池(SOFC)运行模式下，则能将氢气和甲烷等蕴含的化学能转化为电能。SOCs是至少包括阳极、阴极、电解质以及互连体组成的多层结构，各层具有不同微观结构、电学及电化学性能。由于电解质层的离子电导率会随运行温度降低而大幅下降，尤其是当电解质层较厚时电池阻抗增加显著，所以早期SOCs的运行温度在900 ℃以上。降低SOCs运行温度可以极大降低制造成本、材料成本和延缓性能衰退，但这也给电池制造带来了重大挑战，特别是制造具有高离子电导率的薄而致密的电解质薄膜。回顾和总结近些年来SOCs薄膜制备相关工作对后续制备工艺的研究有指导性意义，本文分类总结了SOCs的薄电解质膜、电极层及防护涂层的各种薄膜制备技术，讨论了各类薄膜制备技术的重要工艺参数和规模化生产适用性和经济可行性。
固体氧化物电池空气极材料质子传输过程研究进展
洪涛;夏谦;孙颖;孙闯;程继贵;以质子为传导离子的可逆固体氧化物燃料电池朝着低温化方向的发展对其空气极材料提出了新的要求，在这其中同时具有质子、氧离子和电子传导的混合离子导体材料表现出了良好的发展潜力。目前，混合离子导体中与质子相关的各项参数如浓度、扩散速率、表面交换速率的测量仍然存在诸多问题和挑战。系统性的讨论了利用热重方法和电导弛豫方法测量混合离子导体中质子相关参数的原理和进展，给出了质子扩散速率等热力学参数。同时分析了具有三重传导的混合离子导体中质子、氧离子和电子在浓度上的耦合关系，最后讨论了氧离子和质子在扩散速率上的巨大差异导致的双重扩散现象。针对未来采用原位光谱，中子衍射和计算方法对混合离子导体中质子输运过程进行模拟分析。
粉煤灰基陶粒的制备及其对水体中磷的吸附性能
韩旭;许康;张天苇;李姬蓉;刘煜东;于佳滨;姜东;张亚平;本工作以粉煤灰为主原料，辅以市政污泥、炉渣和水泥制备陶粒，用于水体中磷的去除。通过单因素和正交实验优化制备条件，结合等温与动力学模型及SEM、XRD、XPS等手段，分析吸附性能与机理。结果表明，实验条件为原料比7:3:2:1.2、600 ℃预热5 min、1050 ℃烧结5 min、升温速率5 ℃/min时，陶粒对磷去除率达90.77%。Sips模型与拟一级动力学模型拟合效果最佳，表明吸附为表面非均匀过程。表征显示陶粒表面粗糙、比表面积大，主要晶体为莫来石和钙长石，Ca、Mg等组分与磷酸盐反应生成Ca5(PO4)3(OH)、CaHPO4·2H2O和Mg3(PO4)2，实现物理吸附与化学沉淀协同除磷。