工业废水的复杂性和新兴污染物的多样性对吸附材料提出了更高的要求。生物炭具有可再生性与可修饰性，已广泛用于污染物的吸附，但其基本性能难以满足实际的需求，改性策略成为突破的方向。该文系统地综述了生物炭的活化改性方法（化学活化、金属/非金属掺杂、表面活性剂改性和等离子体改性等）及其对污染物吸附性能的调控机理；重点分析了改性生物炭对工业废水中染料、重金属及氟化物、抗生素、微塑料和酚类化合物等污染物的吸附效能；阐明了孔结构优化与表面化学修饰的协同作用；此外，探讨了再生技术瓶颈及绿色解决方案；最后，对生物炭用于污染物吸附的未来发展方向进行了展望：实施协同改性策略实现污染物的定向去除，开发耦合体系实现污染物的吸附富集和原位降解，开发绿色低碳制备技术以减少碳排放。

以双氰胺、NaH₂PO₄和FeCl₃•6H₂O为主要原料，通过两步浸渍蒸发法制备了氮磷共掺杂活性炭负载Fe催化剂（Fe/AC-NP），并将其用于湿式催化降解哌嗪。采用XRD、SEM、XPS、BET对Fe/AC-NP的微观形貌、结构组成和孔隙参数进行了测定，考察了原料配比、杂原子掺杂类型对Fe/AC-NP催化氧化降解哌嗪的化学需氧量（COD）和氨氮含量的影响。通过自由基猝灭实验、水接触角测试和XPS表征，推测了催化反应的机理和历程。结果表明，由n(双氰胺)∶n(NaH₂PO₄)=2∶1制备的Fe/AC-NP性能最佳，其比表面积为699.647 m²/g，晶面间距为0.0169 nm，Fe/AC-NP上Fe分布均匀且未形成大颗粒，成功地负载并与N、P相互作用，主要以Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)形式存在。Fe/AC-NP湿式催化降解哌嗪的最优反应条件为：反应温度230 ℃、反应压力1.2 MPa、Fe/AC-NP加入量（质量浓度，下同）1.25 g/L。在该条件下，反应70 min即可完全去除COD，反应150 min氨氮去除率>88.7%，循环使用5次后，COD和氨氮去除率可达96.3%和84.2%。石墨氮和吡咯氮协同作用可促进氧气吸附，通过羟基自由基主导的链式反应及碳载体与金属间电子转移机制，实现了污染物的降解。通过掺杂磷调节催化剂的酸碱性，增强了Fe—N键稳定性，同时氮磷掺杂碳载体通过电子调控来维持反应循环。

为提高苝酰亚胺（PDI）类聚合物光催化剂的电荷分离与传输效率，以1,5-二氨基萘、1,4-二氨基萘和对苯二胺分别为连接基团，采用简单聚合法构建了以PDI为主要结构的3种聚合物光催化剂（PDI-1，5NDA、PDI-1，4NDA和PDI-PDA）。采用FTIR、¹³CNMR、XRD、XPS、UV-Vis、荧光光谱仪对其进行了表征，通过光电学实验，测试了其光量子效率、电荷转移电阻和光生载流子的分离和传输效率。将3种聚合物光催化剂用于光催化异丙醇水溶液制H₂O₂反应，考察了其催化性能。结果表明，PDI-1，5NDA和PDI-1，4NDA均属于单斜晶系，表现出明显的晶胞参数差异。PDI-PDA的晶体结构属于三斜晶系；PDI-1，5NDA、PDI-1，4NDA和PDI-PDA均为二维层状结构，均能在可见光区域实现全光谱吸收，其在600~800 nm表现出显著的光吸收；PDI-PDA、PDI-1，4PDA和PDI-1，5PDA均为典型的n型半导体，其光电流强度分别为3.0×10⁻⁷、6.0×10⁻⁷和1.2×10⁻⁶ A，光阻抗分别为1.21×10⁶、6.22×10⁵和4.23×10⁵ Ω，其中，PDI-1，5NDA具有最高的光生载流子传输与分离效率。PDI-1，5NDA在可见光照射下表现出优异的光催化产H₂O₂活性，H₂O₂的产率达到113.485 μmol/(g·h)，分别是PDI-1，4NDA和PDI-PDA的1.3倍和2.2倍。PDI-1，5NDA的不对称结构和大π共轭体系具有协同优势，促进了光生载流子的分离和传输过程，从而提高了H₂O₂的生成效率。

废轮胎难以自然降解，大量堆积会造成严重的资源浪费和环境污染，其主要由碳元素构成，是合成碳点的理想前体。以废轮胎粉热解炭黑（CBp）为碳源、过硫酸铵（APS）-三乙醇胺（TEA）氧化-还原体系为氧化剂和N掺杂剂，采用无酸一步水热合成法制备了氮掺杂碳点（N-CDs）。采用正交实验确定了N-CDs的最佳合成工艺，利用FTIR、XPS、TEM和稳态荧光光谱仪对N-CDs组成、结构和荧光性能进行了表征。将N-CDs制成防伪用荧光墨水，考察了其性能。结果表明，N-CDs基本呈球形，粒径为3~6 nm。在325 nm波长激发下，N-CDs在410 nm处的荧光发射强度最大，其发射荧光具有激发波长依赖性。N-CDs的光致发光量子产率为5.14%，是以硝酸为氧化剂的化学氧化法合成的碳点（CDs）的12.5倍。N-CDs制成的防伪用荧光墨水在365 nm的紫外灯照射下发射蓝绿色荧光，保存7 d后，其发光仍稳定明显。

硅基负极材料具有能量密度高、工作电位低和储量丰富等优点，是新一代锂离子电池中非常有前景的负极材料之一。然而，硅基负极存在的体积膨胀效应大、电导率低和固态电解质界面（SEI）膜不稳定等缺点导致其循环稳定性较差，严重阻碍了其实际应用。该文首先介绍了硅基负极材料体积膨胀及SEI膜形成原理，深入探讨了其膨胀机理，分析了其机械不稳定和化学不稳定两种失效机制，论述了其循环不稳定性危害。然后重点从多维度纳米硅结构设计方面综述了硅基负极近年来的改性研究，包括零维（硅纳米颗粒、硅量子点等）、一维（硅纳米线和硅纳米管）、二维（硅纳米片、硅烯）、三维（多孔硅、硅纳米海绵）纳米硅材料的设计、制备和优缺点，以及其他硅基负极材料（纯Si负极、SiO_X负极、Si/C复合负极）在结构、性能和应用上的差异；最后强调了创新技术、材料基本机理和原位表征、协同改性的重要性，对硅基负极未来的发展和应用趋势进行了展望。

以煤矸石中提取的腐植酸（CG-HA）、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、海藻酸钠（SA）和丙烯酸（AA）为原料，过硫酸钾（KPS）为引发剂，N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂，制备了煤矸石源保水剂（CG-WRG）。采用FTIR、SEM对CG-WRG进行了表征，通过单因素实验考察了KPS用量、MBA用量、AA中和度、m(AA)∶m(SA)∶m(CMC-Na)∶m(CG-HA)对CG-WRG吸水倍率、保水倍率的影响，探究了不同环境条件（温度、pH、金属阳离子类型及质量浓度）对CG-WRG环境适应性的影响，通过其在盐碱土中的淋溶实验和水肥蒸发实验研究了其保水保肥效果。结果表明，CG-WRG的最佳制备条件为KPS用量0.25 g、MBA用量0.06 g、中和度为65%的AA用量9.00 g、m(AA)∶m(SA)∶m(CMC-Na)∶m(CG-HA)=9∶1∶1∶1，在该条件下制备的CG-WRG吸水倍率可达370.1 g/g，保水倍率为94.1 g/g。CG-WRG在5~60 ℃都具有良好的保水效果，在碱性环境pH=11的吸水倍率（228.6 g/g）高于酸性环境pH=3（154.4 g/g）。CG-WRG用量为2%（以盐碱土质量计）的土壤持水率为55%。埋置在土壤中16和20 d后，CG-WRG的降解率分别为10.3%和15.8%。CG-WRG用量由0.05%增至0.20%时，钾元素5次累积损失量降幅达37.1%~58.8%，氮元素损失量降幅为15.7%~30.4%，且当CG-WRG用量为0.20%时，土壤含水率比空白组同比提升4.67%。当CG-WRG用量为0.05%时，土壤中和含量达到最大（7.935和1.529 mg）。添加CG-WRG的幼苗发芽率为90%，平均根长为2.7 cm，发芽指数为486%，而不添加CG-WRG的幼苗发芽率为50%，平均根长为1.0 cm。

以莲子蛋白肽（LSP）和茶皂素（TS）为原料，经菜籽油分散和包覆亲脂性活性成分香叶木素（Dios），制备了一种LSP/TS包覆香叶木素纳米乳液（Dios-NE）。采用FTIR、SEM、纳米粒度分析仪和偏光显微镜对Dios-NE进行了表征。通过响应面实验考察了m(LSP)∶m(TS)、分散相与去离子水体积比（简称油水比）及均质压力对Dios-NE粒径的影响，基于1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基和2,2′-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐（ABTS）阳离子（ABTS⁺）自由基清除实验，探究了Dios-NE的体外抗氧化活性；通过模拟消化实验，评价了Dios-NE的梯度缓释性能和生物可及性。结果表明，Dios-NE的最佳制备条件为m(LSP)∶m(TS)=3∶20、油水比5∶95、均质压力172.375 MPa，在该条件下制备的Dios-NE乳液粒径为(138.8±0.2) nm，Dios通过疏水作用与氢键稳定地嵌入乳液核心，其在pH（2~11）、NaCl浓度（0~50 mmol/L）和温度（30~90 ℃）等较宽泛条件下仍能维持粒径与Zeta电位的稳定。Dios-NE的控释特性和LSP/TS的协同抗氧化作用显著提升了其DPPH自由基和ABTS⁺自由基清除能力，质量浓度为24 mg/L的Dios-NE对ABTS⁺自由基的清除率为99%；Dios-NE可以延缓Dios在胃液中降解（保留率为87%），并在肠液中通过胶束化实现靶向释放，生物可及率为57%。

为探索光动力抗菌技术在个人健康防护领域的应用，以聚己内酯（PCL）为基材、4′，5′-二(2,6-二甲基-4-吡喃亚基丙二腈)-2′，7′-二氯荧光素（DCF-MPYM）为光敏剂，采用静电纺丝技术制备了DCF-MPYM负载PCL纳米纤维膜（PCL/D-M膜），以牛血清白蛋白（BSA）为改性剂，制备了DCF-MPYM负载BSA改性PCL纳米纤维膜（PCL/D-M/BSA膜）。采用SEM对其进行了表征，通过接触角测量仪、电子织物强力仪及大肠杆菌（E.coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）抑菌性能测试，考察了DCF-MPYM和BSA质量分数对纳米纤维膜的亲水性、力学性能和抗菌性能的影响。将优化后的PCL/D-M/BSA膜与活性炭口罩复合，制备了具有良好透气性和抗菌性能的功能性纺织品。结果表明，由光敏剂DCF-MPYM质量分数为0.034%制备的PCL/15D-M膜具有理想纤维直径、优异力学性能和良好亲水性，纤维平均直径(120±56) nm，断裂强力最高（252.35 cN），断裂伸长率最大（46.74%），水接触角为123.13°。由BSA质量分数0.166%制备的PCL/D-M/BSA膜纤维平均直径(96±26) nm、断裂强力最大（382.39 cN）、断裂伸长率最高（84.18%）、水接触角62.07°；其对E. coli和S. aureus的抑菌率分别达到95.0%±2.0%和99.0%±1.0%，制备的复合功能性纺织品气体渗透率113.45 mm/s，抗菌率95.0%±1.0%。

为探究蒸馏时间对广藿香精油的提取率、成分及抗氧化活性的影响，以广西产广藿香为原料，采用水蒸气蒸馏法提取了0~10、10~30、30~60和60~360 min不同蒸馏时段的广藿香精油。采用GC-MS对不同蒸馏时段精油的成分进行了分析。通过1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基（DPPH•）和2,2′-联氮双(3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐阳离子自由基（ABTS⁺•）清除实验，考察了其抗氧化能力。结果表明，在0~10、10~30、30~60和60~360 min 4个蒸馏时段，广藿香精油的提取率分别为0.14%±0.01%、0.18%±0.01%、0.20%±0.02%和0.57%±0.03%。不同蒸馏时段精油以倍半萜类化合物为主，其主要成分相同，均为广藿香醇、广藿香酮、α-布藜烯、塞舌尔烯。其中，广藿香醇的相对含量均为最高，4个蒸馏时段其相对含量分别为49.22%、50.82%、50.47%和39.07%。4个蒸馏时段的精油清除DPPH•的半数抑制质量浓度（IC₅₀）分别为21.75、12.45、12.03和3.54 g/L，清除ABTS⁺•的IC₅₀分别为13.91、8.62、8.00和3.02 g/L。在4个蒸馏时段中，60~360 min蒸馏时段的广藿香精油的抗氧化能力最强，0~10 min蒸馏时段的广藿香精油的抗氧化能力最弱。

受硝基还原酶启发，模拟其代谢硝基芳香或者硝基杂环化合物的电子传递过程，通过溶剂辅助配体交换促使染料分子2,7-二氯荧光素（DCF）的内酯开环，并将暴露出来的羧酸基团配位负载于铁卟啉金属有机框架（MOFs）PCN-222(Fe)的锆氧簇节点上，设计、制备了基于MOFs的光催化材料DCF@PCN-222(Fe)。采用¹HNMR、XRD、SEM、EDX、UV-Vis、荧光光谱仪、XPS对DCF@PCN-222(Fe)进行了表征。通过循环伏安（CV）测试了DCF@PCN-222(Fe)的电化学性能。以DCF@PCN-222(Fe)光催化硝基苯还原制备苯胺为模型反应，优化了反应条件，拓展硝基芳烃底物，考察了催化剂的循环稳定性。结果表明，DCF@PCN-222(Fe)仍保持PCN-222(Fe)母体框架结构，其内部DCF与铁卟啉配体的物质的量比为1.6∶1，推测其化学式为C₈₀H_46.4Cl_4.2FeN₄O_22.4Zr₃，相对分子质量1878.47。DCF@PCN-222(Fe)具有与DCF相同的最大紫外吸收峰（532 nm）和荧光发射峰（556 nm），其存在框架内电子转移，可模拟硝基还原酶的电子传递过程，光照下，DCF将电子传递给铁卟啉中心，生成的低价铁中心在厌氧条件下可将电子传递给硝基苯电子受体。DCF@PCN-222(Fe)光催化硝基苯制备苯胺最佳反应条件为：室温下以532 nm LED为光源、2.5 μmol DCF@PCN-222(Fe)为光催化剂、1 mL甲醇为溶剂、催化还原0.1 mmol硝基苯、反应时间2 h。在该条件下，苯胺产率为82%。催化剂连续使用3次后，苯胺产率降为77%。在最优反应条件下，DCF@PCN-222(Fe)催化含有不同对位取代基的硝基苯底物的还原，产物产率64%~91%。