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科学中国人 2024年第4期 8-9页

作者：韩启德吴丰昌杨华勇柴立元中国科学院北京大学中国工程院中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室中南大学

如何使学科交叉研究得到保证?我认为因地制宜、建立合理的管理体制和机制是根本保障。第一,建立专门的、独立的交叉科研机构,并且给予重点扶持;第二,要成立独立的学术委员会;第三,双聘和兼聘的选择,因其间涉及工作量计算、成果归属、待... 详细信息

如何使学科交叉研究得到保证?我认为因地制宜、建立合理的管理体制和机制是根本保障。第一,建立专门的、独立的交叉科研机构,并且给予重点扶持;第二,要成立独立的学术委员会;第三,双聘和兼聘的选择,因其间涉及工作量计算、成果归属、待遇等问题,需要探索具体的体制机制;第四,交叉开课选课,需要打造适合跨学科培养的专门课程,编写新的教材;第五,要开设独立的学科交叉研究生招生渠道,采取双学科双导师联合培养;第六,设立学科交叉研究博士后基金,激励博士后研究;第七,建立多学科学生组合的学生管理制度,促进学生相互交流、相互学习;第八,完善适合学科交叉的同行评议制度,包括选择合适的评审专家、延长评审过程、优化申诉机会和渠道、提醒评审专家遵循相应的注意事项等。创新的动力来源于对科学孜孜不倦的追求。弘扬科学精神,倡导科学家精神,培养科学家专注、执着、诚实的美好品德;激发科学家的好奇心和研究激情,培育良好的学术生态;推崇和而不同、兼容并包的风尚;营造自由探索、平等互利的氛围;落实学术民主、观点自由的机制;打造合作交流、共同进步的平台……如此,学科交叉研究才能真正成为一个“只问是非,不计利害”的追求真理之旅。

关键词：学科交叉研究同行评议制度学术民主专门课程学术生态科研机构双导师评审过程

新能源汽车关键有色金属提取与回收技术发展分析

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现代交通与冶金材料 2024年第1期4卷 3-10页

作者：覃牧川梁彦杰李青竹柯勇彭聪朱志华白帮伟柴立元中南大学冶金与环境学院湖南长沙410083 有色金属强化冶金新技术全国重点实验室湖南长沙410083 国家重金属污染防治工程技术研究中心湖南长沙410083 中信戴卡股份有限公司河北秦皇岛066000

低碳节能化、轻量化与高速化成为汽车发展的主要趋势,新能源汽车成为当代汽车发展的主流。随着中国新能源汽车产业的爆发式增长,锂、镍、钴、铝等金属需求量激增,新能源金属的高效绿色生产、新能源汽车二次资源回收将会对中国有色行业... 详细信息

低碳节能化、轻量化与高速化成为汽车发展的主要趋势,新能源汽车成为当代汽车发展的主流。随着中国新能源汽车产业的爆发式增长,锂、镍、钴、铝等金属需求量激增,新能源金属的高效绿色生产、新能源汽车二次资源回收将会对中国有色行业绿色发展带来深远影响。本文针对锂资源高效绿色化提取技术,退役电池有价金属分离回收,铝合金汽车零部件除杂再生等关键技术进行介绍,分析未来新能源汽车产业发展对中国有色行业的影响。

关键词：新能源汽车锂离子电池再生铝有价金属再生资源

铅锌冶炼含铊废水铊形态分析及深度处理技术研究

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中南大学学报（自然科学版） 2023年第2期54卷 485-494页

作者：王云燕许欢傅杰童天星林璋柴立元孙竹梅中南大学冶金与环境学院湖南长沙410083 国家重金属污染防治工程技术研究中心湖南长沙410083 中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

以某铅锌冶炼企业的均化池内水、1号和2号回用水为研究对象,采用Factsage 8.0分析废水中Tl的主要价态和存在形态;制备MnO_(2)和Fe_(3)O_(4)@PB吸附剂,研究pH、初始浓度、吸附时间、吸附剂质量和共存离子等因素对模拟水中铊吸附效果的影... 详细信息

以某铅锌冶炼企业的均化池内水、1号和2号回用水为研究对象,采用Factsage 8.0分析废水中Tl的主要价态和存在形态;制备MnO_(2)和Fe_(3)O_(4)@PB吸附剂,研究pH、初始浓度、吸附时间、吸附剂质量和共存离子等因素对模拟水中铊吸附效果的影响,开展吸附剂处理工业含铊废水综合扩大实验。研究结果表明,实际废水中Tl主要以Tl+存在,均化池内水中有少量[TlCl_(4)^(-)];在最佳pH条件下,100μg/L的模拟水中加入质量浓度为0.8 g/L的Fe_(3)O_(4)@PB和MnO_(2)吸附剂,浸出10 min后,溶液中铊的质量浓度分别为3.09μg/L和2.97μg/L;共存离子Na^(+)和Cl^(-)对吸附剂除铊的影响较小;在最佳pH=5的条件下,采用Fe_(3)O_(4)@PB吸附30 min后,均化池内水铊的质量浓度小于2μg/L;在最佳pH条件下,采用2种吸附剂吸附30 min后,1号和2号回用水中的铊的质量浓度均低于2μg/L。

关键词：铅锌冶炼含铊废水形态分析吸附

填充矿化状垃圾填埋物的短程反硝化-厌氧氨氧化反应器处理低C/N氨氮废水

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环境工程学报 2022年第2期16卷 409-420页

作者：冯帆柴立元熊鑫唐溪柴喜林唐崇俭中南大学冶金与环境学院长沙410083 国家重金属污染防治工程技术研究中心长沙410083 江西盖亚环保科技有限公司上饶334100

矿化状垃圾填埋物在长期厌氧稳定化过程中形成了一些独特的理化性质和微生物学特性,使其可用于水处理工艺。以矿化状垃圾填埋物为填充物,研究其在短程反硝化和厌氧氨氧化工艺中对系统性能的影响。结果表明:矿化状垃圾填埋物可通过短程... 详细信息

矿化状垃圾填埋物在长期厌氧稳定化过程中形成了一些独特的理化性质和微生物学特性,使其可用于水处理工艺。以矿化状垃圾填埋物为填充物,研究其在短程反硝化和厌氧氨氧化工艺中对系统性能的影响。结果表明:矿化状垃圾填埋物可通过短程反硝化实现亚硝酸盐积累,当进水C/N为2时NO_(2)^(-)-N积累达50%,可为后续与厌氧氨氧化耦合脱氮提供基质;批次实验表明矿化状垃圾填埋物对厌氧氨氧化具有促进作用,使NH_(4)^(+)-N和NO_(2)^(-)-N去除率分别由62%和90%增至68%和96%;连续流实验表明,填充矿化状垃圾填埋物可通过强化厌氧氨氧化工艺实现废水高效脱氮,反应器容积氮负荷达0.63 kg·m^(-3)·d^(-1),NH_(4)^(+)-N和NO_(2)^(-)-N的去除率分别为81%和91%。本研究结果可为矿化状垃圾填埋物应用于氨氮废水处理工艺,进而实现垃圾填埋物资源化利用并有效处理氨氮废水提供参考。

关键词：矿化状垃圾填埋物氨氮废水低C/N 厌氧氨氧化短程反硝化

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重金属污染全生命周期防治:挑战与机遇

环境工程 2023年第9期41卷 29-35页

作者：石岩邹龙梁彦杰林璋柴立元中南大学冶金与环境学院长沙410083 有色金属强化冶金新技术全国重点实验室长沙410083 国家重金属污染防治工程技术研究中心长沙410083 江西师范大学生命科学学院南昌330022

重金属在生产和消费过程中进入环境,形成了复杂、动态、长链条的迁移体系,严重威胁着生态平衡和人体健康。以单一介质和因子为对象的传统防治理论体系,已难以满足当前重金属污染防治需求。因此,同步考虑多环境介质、多污染因子,建立系... 详细信息

重金属在生产和消费过程中进入环境,形成了复杂、动态、长链条的迁移体系,严重威胁着生态平衡和人体健康。以单一介质和因子为对象的传统防治理论体系,已难以满足当前重金属污染防治需求。因此,同步考虑多环境介质、多污染因子,建立系统性的重金属污染防治理论,成为发展新一代污染防治技术的核心。基于我国当前重金属污染特点和污染防治理论与技术现状,围绕全生命周期理念,提出构建重金属污染物“溯源-辨析-转化-回归”的全链条防治理论体系的思考。首先概括了目前重金属污染防治理论与技术面临的局限,进而点明了重金属污染防治技术创新所面临的五大挑战,最后围绕全生命周期理念的核心环节,探讨了应对上述挑战的可行途径,并对未来的发展方向作出展望。总体上,随着相关理论和方法的不断研究,关键技术的不断突破,重金属污染全生命周期防治模型与理论方法的构建将为我国重金属污染环境质量改善与管理技术创新提供重大理论支撑。

关键词：重金属全生命周期遥感光谱大数据物相调控生物成矿

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金在碱性硫脲溶液中溶解的电化学动力学

过程工程学报 2008年第3期8卷 529-534页

作者：王云燕柴立元中南大学冶金科学与工程学院湖南长沙410083

研究了金在碱性硫脲溶液中阳极溶解的电化学行为及动力学.结果表明,硫脲浓度由0增加至0.2mol/L时,开路电势由-130mV移至-280mV,达到稳态的时间由400s延长至800s.循环伏安曲线上正向扫描时700mV的电流峰为金的阳极氧化峰,850mV之后阳极... 详细信息

研究了金在碱性硫脲溶液中阳极溶解的电化学行为及动力学.结果表明,硫脲浓度由0增加至0.2mol/L时,开路电势由-130mV移至-280mV,达到稳态的时间由400s延长至800s.循环伏安曲线上正向扫描时700mV的电流峰为金的阳极氧化峰,850mV之后阳极电流急速上升为氧气的大量析出,反扫时220mV处为溶液中金离子的还原峰.溶液中加入硫脲使金的阳极氧化峰电势负移了30mV,峰电流则提高了15.5倍.由于硫脲的分解及其产物对金电极表面的钝化,硫脲浓度由0.05mol/L增加至0.20mol/L时,阳极峰电势由655mV负移至480mV,峰电流则由1.985mA降至0.09528mA.pH值升高有利于金在碱性硫脲溶液中的阳极溶解.温度由25℃升高至35℃时,峰电流由0.761mA迅速增加至4.387mA,峰电势由655mV负移至596mV,有利于金的溶解;但温度太高会增加硫脲自身的氧化分解.金的阳极溶解为不可逆电荷转移反应.

关键词：金碱性硫脲溶液溶解电化学行为电化学动力学

聚(2-丙烯酰胺甲基-6-十二烷基硼酸二乙醇胺酯)与十二烷基苯磺酸钠混合溶液的表面活性

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物理化学学报 2010年第1期26卷 73-78页

作者：王海鹰柴立元吕春绪中南大学冶金科学与工程学院长沙410083 南京理工大学化工学院南京210094

聚(2-丙烯酰胺甲基-6-十二烷基硼酸二乙醇胺酯)(PADB)是一类两亲性聚硼酸酯.本文通过表面张力法考察了不同相对分子质量的PADB水溶液的表面活性;重点研究了PADB与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)在0.5 mol.L-1 NaCl溶液中的相互作用,通过正规溶... 详细信息

聚(2-丙烯酰胺甲基-6-十二烷基硼酸二乙醇胺酯)(PADB)是一类两亲性聚硼酸酯.本文通过表面张力法考察了不同相对分子质量的PADB水溶液的表面活性;重点研究了PADB与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)在0.5 mol.L-1 NaCl溶液中的相互作用,通过正规溶液理论,计算PADB/SDBS混合体系的胶束化参数,并与单体ADB/SDBS混合溶液体系进行了比较.结果表明,PADB相对分子质量可达1.5×104-3.5×104,随分子量增加,PADB水溶液中临界胶束浓度(cmc)增大,但cmc时的表面张力(γcmc)维持在31 mN.m-1左右(298 K);加入PADB后,SDBS溶液表面张力-浓度对数(γ-lgc)曲线出现两处转变点,即c1和c2点,但c1和c2皆小于纯SDBS溶液的临界胶束浓度(cmcSDBS),即c1元摩尔分数x1为0.47时,|βm|达到最大.相比于单体ADB/SDBS混合体系,当x1元摩尔分数x1m不断增加,但其值低于ADB/SDBS混合体系.

关键词：表面活性剂聚硼酸酯混合胶束相互作用胶束化参数

加快构筑再生金属循环利用体系推动冶金工业绿色低碳转型——《废铜铝加工利用行业规范条件》解读之一

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资源再生 2023年第12期 9-9,11页

作者：柴立元中国工程院中南大学

《废铜铝加工利用行业规范条件》(中华人民共和国工业和信息化部公告2023年第36号,以下简称《规范条件》)近日发布。这是加强有色金属资源保障、引导再生利用技术创新升级,推动我国绿色低碳事业不断向前发展的一件大事。《规范条件》贯... 详细信息

《废铜铝加工利用行业规范条件》(中华人民共和国工业和信息化部公告2023年第36号,以下简称《规范条件》)近日发布。这是加强有色金属资源保障、引导再生利用技术创新升级,推动我国绿色低碳事业不断向前发展的一件大事。《规范条件》贯彻党的二十大关于加快发展方式绿色转型,实施全面节约战略,推进各类资源节约集约利用,加快构建废弃物循环利用体系的要求,明确和细化了废铜铝加工利用行业规范管理的具体要求。

关键词：节约集约利用有色金属资源再生金属工业和信息化部铝加工废铜绿色转型冶金工业

三维电极电脱附高效富集与回收高盐工业废水中氯化钠

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中南大学学报（自然科学版） 2023年第2期54卷 577-586页

作者：傅杰孙竹梅王海芳李鑫卢静童天星朱明飞柴立元王云燕中北大学环境与安全工程学院山西太原030051 中南大学冶金与环境学院湖南长沙410083 国家重金属污染防治工程技术研究中心湖南长沙410083

废水中含高浓度盐和氯离子是制约工业废水回用和达标排放的瓶颈。为了富集与回收工业废水中的NaCl,基于电容去离子原理,采用三维电极反应器电脱附电极材料表面吸附的Cl-,脱附液循环使用;考察脱附方法、脱附时间、pH等对脱附的影响,研究... 详细信息

废水中含高浓度盐和氯离子是制约工业废水回用和达标排放的瓶颈。为了富集与回收工业废水中的NaCl,基于电容去离子原理,采用三维电极反应器电脱附电极材料表面吸附的Cl-,脱附液循环使用;考察脱附方法、脱附时间、pH等对脱附的影响,研究电势和电流对NaCl富集的影响,通过控温结晶的方法回收富集液中NaCl并对结晶产物进行表征。研究结果表明,在阴极电势为-1.7 V,pH为13,循环流速为140 mL/min,脱附5 h的条件下,Cl-脱附率达100%;当阴极电势为-3.01 V、电流为2.17 A时,NaCl富集的最大浓度为0.5 mol/L,是原水浓度的18倍;将富集液在100℃控温结晶,产物为纯NaCl晶体,结晶率为47.4%;此工艺中活性炭可再生,重复使用,脱附液中NaCl高效富集及资源化回收,无二次污染,是一条绿色环保的技术路线。

关键词：高盐废水氯离子电容去离子高效富集绿色回收氯化钠