铀是核工业不可或缺的资源，而陆基铀矿资源含量有限且分布不均。因此，海水提铀(UES)对可持续能源生产具有巨大潜力。电容去离子(CDI)技术以其低能耗、工艺简单、对环境友好和高吸附效率而闻名，对UES具有重要潜力。本文回顾了CDI技术的发展历史、原理、分类和应用。在发展历史部分，我们简要介绍了CDI技术的早期发展，并强调了其在UES中的关键里程碑以及近期优化工作。在原理和分类部分，我们将CDI技术置于UES应用的背景下，进行了全面介绍。另外，在应用部分，我们重点介绍了CDI技术在UES中的当前应用。此外，本文详细阐述了CDI技术在UES中的当前研究现状及其在吸附性、选择性和经济效益方面的优势。在吸附性方面，CDI技术通过精心优化电极结构和材料选择，展现了其吸附铀离子的效率。在选择性方面，CDI技术通过灵活调控电极材料和操作参数，有选择性地提取铀，同时减轻了来自竞争离子的干扰，从而提高了提取效率。在经济性方面，CDI技术因其低能耗和经济性脱颖而出，促进了高效的铀提取，且在UES领域具有与替代方法相比的实质经济优势。最后，我们讨论了该技术在铀提取过程中的挑战因素(竞争离子、盐度、pH值和生物污损)，旨在探讨使用CDI技术进行UES的可行性和经济效益，并为进一步优化和推广CDI技术在UES中的应用提供理论支持。此外，我们还致力于通过引入材料信息学来解决CDI在提铀过程中存在的一些当前挑战，并展望该问题的未来发展。本文为CDI技术在UES中的发展和工业进展提供了实用的见解，旨在为后续CDI海水提铀研究提供宝贵的参考，以促进海水资源的可持续利用。

随着新能源领域对锂资源需求的持续增长，开发高效的锂提取技术变得及其重要。然而，由于其高能耗和可能引发的二次污染问题，传统的锂提取和回收技术具有实际应用和发展的局限性。电容去离子(CDI)技术作为一种新兴的锂提取技术，在效率、成本效益和能源消耗方面展现出巨大的潜力。本综述从文献计量入手，剖析了CDI提锂的关键研究主题，进而全面总结了在CDI提锂技术中电极材料的最新进展，并探讨了使用这些材料构建的各种CDI系统类型。本研究详细阐明了CDI系统中用于锂资源回收的主要电极材料——水系锂离子电极材料(包括LiFePO₄、LiMn₂O₄、LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂等)及其修饰材料(包括碳纳米管、石墨烯、MOF等)。此外，本文讨论了通过不同的电容去离子(CDI)系统提高锂提取效率，并评估了各种先进电极材料在这些系统中的性能。文末强调了机器学习在CDI提锂领域的应用潜力，并期望本研究将为未来开发基于CDI的高效锂提取系统提供坚实的理论基础和实践指导。

通过一步水热法制备了CeCO₃OH-rGO (还原氧化石墨烯)，并在氩气(Ar)气氛下焙烧制备得到CeO₂-rGO复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱以及紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等研究了复合材料的物相组成、微观形貌、空位缺陷和光电化学特性等。对比研究了不同GO (氧化石墨烯)负载量和NH₄HCO₃添加量下所制备材料的光催化性能，发现GO负载量为10 mg、NH₄HCO₃添加量为15 mmol的样品(CeO₂-10rGO-15)具有最窄的禁带宽度(3.17 eV)，对亚甲蓝(MB)的光催化降解率达80.66%。适宜的rGO负载量有利于促进CeO₂空位缺陷的形成，也有利于光生载流子的分离，进而促进光催化性能。

由于化学热力学知识抽象，因而被认为难以进行课程思政。本文以其中“化学反应热”教学内容为例，给出我们“润物细无声”地把思政元素融入教学的实践过程，以及实现对学生知识-能力-素质“三位一体”培养目标的点滴经验。

在研究沼渣生物炭吸附氨氮(NH₄⁺)的特性及机理的基础上，我们重点探讨了饱和沼渣生物炭的热再生性能，并研究了热再生参数(再生温度、再生时间、升温速率、保护气以及气体流速)对生物炭吸附性能的影响机制。沼渣生物炭对NH₄⁺的吸附量可达19.12 mg·g^-1，符合Langmuir模型，吸附机理主要是表面配位和离子交换反应。最佳热再生参数如下：温度为200 ℃，保护气为N₂，流速为0.5 L·min^-1，以5 ℃·min^-1的升温速率再生1 h。饱和生物炭首次吸附再生率为99.59%，经10次吸附-再生循环后，吸附再生率仍达89.55%，失重率小于5%。通过热重-红外联用仪(TG?IR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面及孔隙度分析和扫描电子显微镜(SEM)等多种手段进行表征，结果表明，多次循环热再生可破坏饱和生物炭表面的C=O、—OH和—COOH等含氧官能团，同时部分吸附位点被永久占用，导致吸附再生率逐渐下降。热再生可实现饱和生物炭中绝大部分氨氮的热解脱附，有效恢复生物炭孔隙结构和表面含氧官能团的吸附位点。

通过碱处理，优化了硅藻土(DIA)的孔隙结构，提高了孔隙率，增加了石蜡(paraffin)负载量。通过直接浸渍法制备了新型性状稳定的石蜡/碱改性DIA/膨胀石墨(EG-alDIAP)复合材料，并研究了其结构与性能的关系。结果表明，复合相变材料的石蜡负载量从47.4%提高到了61.1%，进而提高了复合材料的储热性能；向改性DIA中添加膨胀石墨(EG)提高了复合材料的传热能力，添加质量分数10% EG时导热系数提高了113%(从0.276 W·m^-1·K^-1提高到了0.589 W·m^-1·K^-1)。随着EG含量的升高，复合相变材料的相变潜热有所增加，但化学相容性、稳定性等无明显变化。含10% EG的石蜡/碱改性DIA复合材料具有可靠的储能性能、良好的温度调节性能和蓄放热能力。

提高电池隔膜的热稳定性、化学稳定性和力学强度，可以避免电池发生热失控等安全事故，对于提高电池的安全性能具有至关重要的作用。聚酰亚胺(Polyimide，PI)热稳定性优异、化学稳定性好、力学强度高，是电池隔膜材料的理想选择之一。本文研究了一种具有高温自闭孔性质的热塑性PI多孔薄膜的制备方法，通过将聚酰胺酸与有机碱三乙胺(Triethylamine，TEA)成盐，经热酰亚胺化后释放出TEA，原位成孔制备出具有高强度的PI多孔薄膜。通过红外，扫描电镜，力学性能表征等手段研究了PI多孔薄膜的成孔机理，微观形貌及影响因素，受热自闭孔历程，构效关系。研究结果表明：PI薄膜在热酰亚胺化过程中TEA脱除原位形成孔洞结构，孔洞的尺寸可以通过TEA的含量进行调控。该PI多孔薄膜具有热闭孔特性，且在闭孔前、后均呈现出优异的力学强度(~120 MPa)。本文采用原位成孔法构筑了具有优异热稳定性、高力学强度的PI多孔薄膜，该PI多孔薄膜在高温时可自闭孔，隔绝物质、热量的传输，有望为电池提供更有力的安全保障。

Under the condition of solvothermal synthesis, the viologen ligand 1, 1′‐bis(3‐carboxyphenyl)‐(4, 4′‐bipyri‐ dine) dichloride (H₂bcbpy·2Cl) and KI are coordinated with the metal cadmium ions. A case of thermochromic coor‐ dination polymer [Cd(bcbpy)I₂] ·2H₂O (1) was constructed. Complex 1 displays a 1D chain structure and exhibits thermochromic behavior. Under different temperature stimulation, the complex (ground) slowly changed from green to yellow‐green, and with the increase of temperature, the color of complex 1 gradually deepened, and finally became orange‐yellow. Therefore, complex 1 was prepared as a thermochromic film. In addition, we also performed electrochemical tests on complex 1, which showed that the complex is a semiconductor material.

CO₂加氢对于CO₂转化制备高附加值化学品和燃料以实现二氧化碳利用及能源储存至关重要。CO₂加氢包括甲烷化、逆水煤气变换、甲醇化和CO₂直接费托合成等。碳化钼，尤其是其二维材料，由于其低成本和良好的性能而备受关注。在CO₂加氢反应中，由于碳的渗入，导致晶格膨胀以及价电子增加，碳化钼基催化剂展现出了类似于贵金属催化剂的性质。碳化钼可以通过程序升温渗碳法、选择性蚀刻法、机械合金合成法、化学气相沉积法、原位热渗碳法以及溶液相合成法等来制备。到目前为止，学者已经对基于碳化钼的材料的CO₂转化进行大量研究，这些材料具有良好的CO₂转化活性和对目标产物的选择性。碳化钼材料的催化性能可以通过调节碳化钼中的C/Mo比、在碳化钼与负载金属之间建立强的金属-载体相互作用以及调整材料的界面结构来实现。然而，基于碳化钼的热催化CO₂转化仍处于初级阶段。本文综述基于碳化钼的热催化CO₂加氢制备高附加值化学品和燃料的研究进展，并分析其面临的挑战和机遇。

用混合配体苯甲酸(HBA)和4-羟基-2，2'∶6'，2″-三联吡啶(4-OH-terpy)，与镧系硝酸盐通过超声溶解和常规溶液法成功合成了2种新型镧系元素配合物：[Sm₂(BA)₆(4-OH-terpy)₂]·2H₂O·2EtOH (1)和[Pr₂(BA)₆(4-OH-terpy)₂(H₂O)₂]·HBA·H₂O (2)。在合成过程中，4-羟基-2，2'∶6'，2″-三联吡啶作为中性配体参与反应，而苯甲酸则以去质子化形式(BA-)作为酸性配体与镧系离子配位。这2种配合物的晶体结构通过单晶X衍射得到了精确解析。同时还采用了元素分析、红外和拉曼光谱以及粉末X射线衍射技术来深入探究这2种配合物的物理化学性质。单晶X射线衍射数据显示，尽管2种配合物的结构存在差异，但它们均属于三斜晶系$P \overline{1}$空间群，且中心镧系元素离子具有相同的配位数，但配位环境却有所不同。为了全面评估这2种配合物的热稳定性，进一步实施了包括热重分析-微分热重分析-差示扫描量热法、傅里叶变换红外光谱分析以及质谱联用(TG-DTG-DSC/IR/MS)技术在内的综合测试。同时对配合物逸出气体的三维红外堆积图和质谱图进行了深入探究。此外，对配合物1的荧光特性研究表明，它能够展现出与Sm³⁺特征跃迁相匹配的荧光发射。