低硅铝比X分子筛(LSX)经锂改性后因具有较高的N2吸附量和氮氧分离系数，在变压吸附(PSA)领域具有广泛的应用，但合成LSX分子筛的原料价格逐年上涨，导致其生产成本居高不下。钾长石(KAlSi3O8)富含氧化铝和氧化硅，钾还可以作为LSX分子筛的结构导向剂，是合成LSX分子筛的理想原料，可大大降低其生产成本。以嵩县钾长石为原料，经高温煅烧活化，加入晶种导向剂，采用导向剂法合成出了LSX分子筛，考察了硅铝比[n(SiO2)/n(Al2O3)]、碱硅比n[(Na2O+K2O)/ n(SiO2)]、水碱比[n(H2O)/n(Na2O+K2O)]、晶种导向剂用量(wSDA)、晶化温度(Tcry)、晶化时间(tcry)等对产物结构和性能的影响。结果表明，当n(SiO2)/n(Al2O3)=2.1～2.2，n(Na2O+K2O)/n(SiO2)=2.0～2.2，n(H2O)/n(Na2O+K2O)=35～45，wSDA =3%～5%，Tcry =90～100 ℃，tcry =10～14 h，所得LSX分子筛结晶度较高，颗粒大小为5～8 μm，Li+最大交换度可达98.7%，达到了工业上氮氧吸附分离所需的条件(Li+交换度大于96%)。

锂铝硅玻璃在深加工过程中会经历曲面成形和离子交换等热处理步骤，其压应力分布、结构强度均受到影响。本试验通过单杆静压测试、抗跌落性能测试及拉曼光谱等测试与表征，探究了420~640 ℃的热处理对锂铝硅玻璃性能的影响。结果表明，在低于玻璃应变点温度60 ℃至玻璃应变点温度范围内，热处理可以使锂铝硅玻璃机械性能增强，表现为密度提升、单位交换应力值增大、压应力深度减小以及单杆静压强度有所提高；拉曼光谱分析表明，上述温度范围内热处理使玻璃内部呈六元环的硅氧四面体、铝氧四面体的键长变短，对应拉曼振动峰强度下降，网络结构更加致密；而当热处理温度超过应变点，硅氧四面体之间的桥氧开始断裂，形成大量松散的“岛状”结构硅氧四面体，在高温情况下发生移动，机械性能下降。

以氯离子为诱导的钢筋锈蚀是造成混凝土耐久性问题的主要原因, 其本质是氯离子通过材料基体的多孔结构在水泥基材料中扩散, 并逐步迁移到钢筋表面, 发生不利的物理化学反应。水滑石即层状双金属氢氧化物(LDHs)是一种新型延缓钢筋锈蚀的外掺材料, 具有独特的层状结构和离子交换性质, 可在特定的介质溶液中将客体阴离子与层间阳离子进行交换, 达到吸附氯离子、延长混凝土结构服役寿命的目的。本文介绍了水滑石的结构性质、制备方法及氯离子吸附机理, 总结了不同类型水滑石的氯离子吸附能力及相关研究成果。研究结果表明: 水滑石复合水泥基材料的氯离子吸附性能受LDHs材料制备工艺、水泥基材料中孔隙液pH值及氯离子浓度影响, 高温焙烧处理的水滑石对氯离子吸附效果更好; 当LDHs掺量控制在1%~3%(质量分数)时, 有利于改善水泥基材料的抗氯离子渗透性能。

熔盐中少量的Na+并不会对玻璃的离子交换效果产生明显影响，但当熔盐中Na+浓度不断增大时，化学增强钠铝硅酸盐玻璃的性能开始受到影响。本文采用一步法离子交换工艺研究了熔盐中Na+浓度对不同厚度化学增强钠铝硅酸盐玻璃表面压应力、应力层深度和弯曲强度等性能的影响。研究表明：熔盐中Na+浓度不断增大时，化学增强钠铝硅酸盐玻璃的表面压应力、弯曲强度下降；弯曲强度下降最多可达175 MPa，此时玻璃的表面压应力下降了57.4 MPa；熔盐中Na+浓度变化未对化学增强钠铝硅酸盐玻璃的应力层深度和可见光透过率产生明显影响。

玻璃离子交换方法被广泛应用于信息显示、航空航天、高铁和光通信等新兴领域，其研究方兴未艾。玻璃离子交换研究主要集中在：探究玻璃离子交换机理，发现新型离子交换对，为实现玻璃更高力学和光学性能提供理论支撑；优化离子交换工艺参数和利用辅助电场等现代手段，实现离子交换自主可控，提高玻璃离子交换速率；针对离子交换玻璃的不同应用场景，提出了不同的性能评测指标，增强玻璃的性能指标主要是表面压应力和应力层深度，而波导玻璃的性能指标主要是折射率梯度。基于以上3个方面综述了玻璃离子交换的国内外研究进展。

水体中存在Cd2+会危害人体健康，Cd2+污染的去除是一个需要解决的问题。以羟基磷灰石(HAP)和低成本的木醋液(WV)为原料，通过水浴搅拌制备了木醋液改性羟基磷灰石(WV-HAP)，并将其应用于去除溶液中Cd2+的研究。利用XRD、FT-IR、SEM、BET对WV-HAP进行了表征，通过吸附试验探究溶液初始pH、初始离子浓度、接触时间和温度对WV-HAP对Cd2+吸附特性的影响。结果表明：在吸附剂添加量2 g/L、温度298 K、Cd2+初始浓度100 mg/L、pH=5、吸附时间4 h时，WV-HAP的平衡吸附容量为46.43 mg/g；WV-HAP对Cd2+的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型；热力学研究表明吸附过程是吸热的；通过对吸附Cd2+前后的WV-HAP进行表征，发现吸附机制主要是表面吸附、孔道吸附和离子交换。WV-HAP表现出优于HAP的对溶液中Cd2+的吸附能力，是一种潜在的Cd2+吸附材料。

化学强化技术亦称离子交换技术, 因可在玻璃表面形成压缩压应力层改善玻璃的机械强度而被广泛应用于建筑、交通等领域。化学强化工艺参数的变化直接影响着化学强化后玻璃的性能。本文综述了离子交换反应原理、玻璃组成、化学强化温度、化学强化时间及熔盐组成对化学强化过程的影响, 并简要介绍了电场辅助化学强化工艺与无熔盐化学强化工艺的优点与不足。总结国内外化学强化技术的研究进展, 提出玻璃现有化学强化技术的不足, 为玻璃化学强化技术的科学研究与发展提供参考。

高强度超薄盖板玻璃是电子信息产品的重要组成部分, 化学强化(离子交换)是提升超薄盖板玻璃力学性能的主要技术途径。在离子交换过程中, 玻璃易产生应力弛豫等现象, 导致化学强化玻璃难以具备较高的表面压应力、较大的应力层深度与较高的维氏硬度。本文采用两步法离子交换工艺, 研究了熔盐、离子交换温度与时间等因素对强化后超薄铝硅玻璃应力层分布及维氏硬度等性能的影响。结果表明, 本文所研发的两步法离子交换工艺, 可以使玻璃兼具较高的表面压应力、较大的应力层深度与较高的表面维氏硬度。离子交换后, 铝硅玻璃的表面压应力可达900 MPa以上, 应力层深度可达70 μm以上, 同时表面维氏硬度达7.2 GPa以上。