针对硅材料嵌脱锂过程中体积膨胀容易导致负极材料粉化和与集流体脱落而使电池容量快速衰减、导电性差等问题，以自制的纳米硅为主要材料，采用静电纺丝的方法原位制备了具有无纺布结构的柔性硅基负极，对其物性与结构形貌和电化学性能进行了系统研究。结果表明：所制备的无纺布结构的硅基负极具有非常好的柔性，聚乙烯吡咯烷酮裂解后的碳主要以无定形碳的形式存在，Si/C复合的硅基负极纤维膜具有高的比表面积并存在大量介孔结构。在0.1 A/g充放电电流密度下，首圈放电容量可以达到2 086.7 mA·h/g，初始Coulombic效率高达81.1%，放电容量经过100圈循环后仍能维持在500 mA·h/g以上。

重金属污染是一个相当严重的环境问题。 镉具有很强的生物毒性和不可降解性, 对生态环境和人体健康有极大威胁, 被列为优先控制污染物。 环境中镉的主要污染源是电镀、 采矿和化学工业等部门的废水, 如何简单高效去除水中的镉, 有重要的社会意义和经济意义。 目前, 水中重金属的去除方法有化学沉淀、 膜分离、 离子交换、 吸附、 电解等, 其中吸附法因简单高效而广泛应用。 活性炭纤维是一种新型活性炭, 孔径小且均匀, 表面官能团发达, 吸附性能好, 逐步应用于水处理领域。 以电感耦合等离子体光谱为检测手段, 佐以比表面积分析, X射线衍射, 元素分析和傅里叶变换红外光谱, 研究比较了三种活性炭纤维（纤维炭网、 活性炭无纺布、 活性炭纤维毡）的结构特点及其对水中镉的吸附性能。 三种活性炭纤维结构基本类似, 具有较发达的孔隙结构。 活性炭无纺布极性较强, 表面有丰富的羟基、 羧基、 醛基等含氧官能团, 对水中镉的吸附作用最大。 因此, 选择活性炭无纺布为吸附剂进行后续实验。 研究了活性炭无纺布吸附镉的影响因素, 如溶液pH, 吸附时间等。 溶液pH影响吸附剂表面电荷及水中镉的存在状态。 水中镉的去除效率随溶液初始pH的增大而增大, 在较低pH时, 吸附剂与Cd2+间存在静电斥力, 同时H+和Cd2+存在竞争吸附, pH>9时, 镉的去除是吸附与沉淀协同作用的结果, 选择pH为6～7。 在吸附的初始阶段, 活性炭无纺布对Cd2+的吸附量迅速增加, 10 min时, 吸附率达到72%。 随着吸附位点逐渐被Cd2+所填充, 吸附速率逐渐变慢, 300 min时, 吸附容量基本无变化, 吸附趋于平衡。 优化了镉的吸附条件后, 进行等温吸附实验和动力学实验。 结果表明, 25 ℃时, 吸附时间为300 min, pH 6.0条件下, 当镉的平衡浓度在20.00 mg·L-1时, 活性炭无纺布对镉的单位质量吸附量和单位比表面积吸附量分别是3.04 mg·g-1和0.035 mg·m-2。 用Langmuir方程（R2=0.997, KL =1.796 L·mg-1）和Freundich方程（R2=0.895, KF=0.918 L·mg-1, n=2.12）拟合活性炭无纺布对镉的等温吸附数据, Langmuir方程计算的理论吸附量为3.07 mg·g-1, 与实验值相当, 并且线性系数更高, 说明该体系的吸附符合Langmuir方程, 主要为单分子层吸附。 Langmuir分离因子介于0和1之间, 表明活性炭无纺布对镉的吸附容易进行。 用准一级动力学方程、 准二级动力学方程、 颗粒内扩散方程和Elovich方程四种动力学模型拟合吸附过程。 在吸附的前5 min, 镉在活性炭无纺布上的吸附符合颗粒内扩散方程（R2=0.985）, 吸附主要受颗粒内扩散控制。 在吸附的5～300 min, 颗粒内扩散方程拟合较差。 整个吸附过程符合准二级动力学方程（R2=0.999, k2=0.367 g·mg-1·min-1）, Elovich方程（R2=0.981, a=0.271 mg·g-1, b=0.083 mg·g-1·(lg min)-1）和准一级动力学方程（R2=0.927, k1=0.008 8 min-1）次之, 颗粒内扩散方程（R2=0.785）最差。 活性炭无纺布对镉的吸附过程是一种化学作用为主的吸附过程。 对5.00 mg·L-1含镉水样, 活性炭无纺布投放量为10 g·L-1时, 吸附后水中镉的浓度小于0.10 mg·L-1, 符合《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）。 活性炭无纺布可同时吸附镉, 铜, 铅, 铬等重金属离子, 选择性较差。 但在电镀、 采矿等实际废水中重金属种类复杂, 适当提高吸附剂投放量, 可同时去除多种重金属。 利用活性炭无纺布吸附处理含镉水样, 处理效果好、 操作简单, 可以作为去除水中镉的吸附剂, 为含镉废水的处理提供了技术支持和理论基础。

生产中苄索氯铵在湿巾中的添加是通过药液浸渍的方式, 即无纺布对药液中苄索氯铵分子的吸附而实现的。 由于苄索氯铵的吸附是一个时间很短的动力学过程, 目前关于无纺布对苄索氯铵吸附速率的研究还未见报道。 以湿巾无纺布对溶液中苄索氯铵的吸附为研究对象, 根据苄索氯铵在波长269 nm处存在特征吸收峰, 通过搭建在线动力学紫外监测平台, 利用蠕动泵将溶液输送到紫外分光光度计的流动比色皿进行循环检测, 可实现对吸附过程中苄索氯铵溶液吸光度值的在线实时检测; 根据苄索氯铵吸光度值与浓度的关系, 推导计算得出苄索氯铵吸附量, 从而实现了无纺布对苄索氯铵吸附速率的快速准确检测。 该方法适用于在线监测无纺布对苄索氯铵吸附时药液浓度变化。 结合Weber and Morris内扩散动力学模型, 对苄索氯铵的吸附过程进行理论分析, 为深入研究无纺布对苄索氯铵的吸附做指导。 结果表明: 无纺布对苄索氯铵的吸附是一个连续性的分散过程; 第一阶段的苄索氯铵线性吸附与表层扩散有关, 第二阶段为苄索氯铵扩散过程, 第三阶段是苄索氯铵吸附与脱附的平衡动态过程, 且第一阶段扩散率常数(41.60)远大于第二阶段的扩散率常数(15.63), 说明表层扩散在整个吸附过程中起了很重要的作用。 研究工作对于湿巾生产过程中及时合理的添加苄索氯铵及优化湿巾生产工艺具有现实的指导意义。