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关键词:污泥脱水
近日,同济大学的武博然团队在《npj Clean Water 》(IF:11.4)上发表了《基于水合物的剩余活性污泥高效脱水策略:通过界面水重构与微孔束缚水削减 Hydrate-based strategy for highly-efficient dewatering of waste-activated sludge through interfacial water reconfiguration and micro-pore-confined water reduction》的研究论文。

剩余活性污泥(WAS)的高含水率限制了其能源高效处理,因为传统脱水工艺难以去除微孔束缚水,导致调理剂消耗量增加。
本研究提出利用CO₂包合物水合物结晶的相变驱动力,强化去除WAS细小微孔中的间隙水。通过使用低剂量表面活性絮凝剂诱导界面水分子有序堆垛构象,利用模板效应加速水合物形成。原子力显微镜和和频振动光谱分析表明,邻位水层厚度减小,水分子堆垛方式发生重构,意味着水合物成核能垒降低。相应地,热力学分析显示平衡压力降低12%,生成焓降低14.6%,诱导时间缩短78%,生长速率提高273.7%。基于水合物的脱水工艺可实现毛细吸水时间降低94%,且在不添加无机絮凝剂的非热式板框压滤后,最终泥饼含水率降至47%,从而保留污泥热值用于后续能量回收。原位同步辐射X射线显微CT和低场核磁共振T₁-T₂弛豫谱追踪了结晶驱动的孔隙演化及水的迁移行为。水合物结晶诱导水从凝胶状基质的分子间空隙迁移,导致固体致密化、孤立孔隙消除以及水合并形成导水通道。孔隙网络模型分析显示配位数增加了2.37倍,表明孔隙连通性增强。
总体而言,这些发现揭示了一条通过重构孔隙连通性(而非非选择性地破坏固体组分)来实现WAS高效低耗脱水的新途径,并为理解胶态微生物体系中水分子构象对固水分离的作用提供了新见解。
关键词:阻燃电解质

准固态聚合物电解质(QSPE)的发展为构建兼具高能量密度和更高安全性的锂金属电池提供了一种有前景的策略。然而,一个主要挑战在于如何设计能够形成稳定且持久的电解质/电极界面的电解质体系。
为此,通过将高浓度盐溶液与磷系阻燃添加剂一同引入交联聚合物网络中,制备出了一种具有富LiF电解质/电极界面的阻燃准固态聚合物电解质(FR-QSPE)。该聚合物网络确保了电解质/电极之间的紧密接触,促进了锂离子迁移,并在物理上抑制了枝晶生长。高浓度盐溶液促进了稳定、富LiF界面相的形成,这有助于抑制锂枝晶生长并提高界面稳定性。所得的FR-QSPE具有高离子电导率(25°C时为8.5×10⁻⁴ S cm⁻¹)、高氧化电压(4.9 V)以及优异的电化学稳定性。在Li/FR-QSPE/LiFePO₄电池中,富含LiF的固态电解质和电极界面相使得电池在2C倍率和25°C条件下循环1000次后,容量保持率达到92.5%。此外,FR-QSPE与高压正极材料如LiCoO₂和LiNi₀.₈Co₀.₁Mn₀.₁O₂也表现出良好的兼容性。结合X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)表征,我们证实了富LiF层的形成。通过分子动力学(MD)模拟和密度泛函理论(DFT)计算,我们进一步证明LiF主要来源于三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯(TFEP)的优先还原,随后是氟代碳酸乙烯酯(FEC)的还原。
这项工作为在实际锂金属电池中开发安全且高性能的准固态聚合物电解质提供了有价值的指导。
10.1016/j.cej.2026.177419
关键词:反硝化

低碳条件下反硝化失败限制了生物脱氮效果。
本研究比较了常规厌氧-缺氧-好氧(AAO)工艺和气升式内循环反应器(AICR)在超低C/N比(约1)长期运行后补充碳源的恢复性能。批次实验显示,AICR启动反硝化的速度比AAO更快。在C/N=7条件下,AICR在4.5小时内去除了62%的硝态氮(NO₃⁻-N),而AAO仅去除43%。反应10小时后,AICR的去除率达到78%,AAO达到69%。AICR的三磷酸腺苷(ATP)水平更高,反硝化酶活性也更强。定量聚合酶链反应(qPCR)证实,AICR中_nirS_和_nosZ_基因的拷贝数约为AAO的两倍。宏基因组分析显示两个系统具有不同的基因组结构特征。AAO依赖少数携带完整反硝化基因簇的多功能菌株。相比之下,AICR则呈现一种分布式网络结构,反硝化步骤由系统发育多样且功能专化的菌株分工完成。这种群落结构差异与两个反应器不同的流态特征相关,对应了AICR中增强的功能模块化和代谢冗余性,这有助于其在碳源波动条件下实现更快的恢复。
10.1016/j.biortech.2026.134881

5月11日,西安市政府办公厅发布《西安市促进新材料产业高质量发展实施方案》,明确要推动产业基础高级化与产业链群现代化,建设“3+5+N”新材料产业体系,将西安市打造成为技术领先、特色突出的国家新材料产业基地和创新高地,大幅提升服务国家战略能力。
5月27日,浙江省海洋经济发展厅等6部门联合印发《浙江省海洋新材料产业高质量发展实施方案(2026—2030年)》,明确到2030年,力争全省海洋新材料产业总产值翻番达1600亿元,新增专精特新企业60家以上、专精特新“小巨人”企业20家以上、涉海产值规模10亿元以上企业20家以上,在新型深海结构材料、绿色长效高性能防护材料、智能仿生前沿功能材料等领域形成一批国际领先的“硬核”标志性产品。

5月15日,酒泉卫星发射中心,上海星翼芯能科技有限公司(SUNY上翼)自主研发的航天级CPI柔性封装材料,搭载"有戏"卫星(天雁27星)成功发射,精准进入预定太阳同步轨道,这是上翼太空级CPI首次进入真实空间环境,正式开启在轨性能验证。
5月20日,中创智领集团新能源汽车高端零部件产业基地项目在江苏常州武进高新区正式开工。
5月21日,北京利尔拟约9.896亿元收购联创锂能65.97%股权,布局固态电池硅碳负极材料,正在建设年产1万吨新型硅碳负极材料生产基地,预计2026年下半年投产。
近日,全球环氧模塑料(EMC)龙头住友电木宣布6月1日起全线涨价10%-20%,覆盖传统/先进封装,影响汽车电子、数据中心等领域。
