电极箔是电子行业中重要的基础材料，广泛应用于铝电解电容器等电子元件的制造。在电极箔的生产过程中，腐蚀和化成工艺会产生大量的工业废水，这些废水含有大量的磷酸和金属离子等污染物。如果未经处理直接排放，会对水体生态系统造成严重破坏。因此，开发更高效、经济的废水处理技术，实现污染物的去除和资源的回收利用，对于实现电极箔行业的绿色发展具有重要意义。

近日，石河子大学于锋教授（点击查看介绍）团队以电极箔工业的含铝和磷酸废水为前驱液，制备了具有二维层状结构的钙镁铝水滑石（P-CaMgAl-LDH）前驱体，通过高温热处理得到了钙镁铝复合氧化物（P-CaMgAl-LDO）。该材料具有优异的CO2吸附性能，在100 vol.% CO2条件下，动态最佳吸附量可达到58.0 wt%（850℃），在750℃下恒温吸附2 h，最大吸附量可达57.8 wt%。当CO2浓度下降到50 vol.%、15 vol.%和5 vol.%时，P-CaMgAl-LDO的动态最佳吸附量可达到50.7 wt%（850℃）、46.9 wt%（780℃）和41.0 wt%（740℃）。此外，该材料也表现出了优异的稳定性，在100 vol.% CO2分压、750℃条件下，15次CO2吸附/脱附循环后（吸附时间和脱附时间各为30 min），吸附容量从55.4 wt%下降到46.8 wt%，容量保留率为85%。在15 vol.% CO2分压、750℃条件下，15次循环后，吸附容量保持在37.0 wt%左右，容量保留率接近100%。该研究不仅为电极箔工业废水的处理与资源化利用提供了一条新的策略，而且对高温CO2捕集材料的设计提供了一条新的思路。

图1（a）P-CaMgAl-LDO的合成示意图；（b-d）CaMgAl-LDH和P-CaMgAl-LDH的XRD图和SEM图。

图2（a,b）CaMgAl-LDO和P-CaMgAl-LDO吸附前后的XRD图；（c）CaMgAl-LDO和P-CaMgAl-LDO的N2吸附/解吸等温线和孔容孔径分布图；（d, e, g, h）CaMgAl-LDO和P-CaMgAl-LDO吸附前后的SEM图；（f, i）P-CaMgAl-LDO吸附前后的mapping图。

图3 CaMgAl-LDO和P-CaMgAl-LDO的（a）CO2动态吸附/解吸曲线、（b, c）不同温度下的恒温吸附2 h的性能比较、（d）最佳吸附温度下的恒温吸附2 h的性能比较、（e, f）最佳吸附温度下的15个循环稳定性、（g）不同类型水滑石吸附剂对CO2的吸附性能。

图4 CaMgAl-LDO和P-CaMgAl-LDO的（a, b）不同二氧化碳分压下的动态吸附/解吸曲线、（c, d）在15 vol.% CO2分压下15个吸附/解吸循环中的稳定性和（e）循环稳定性比较。

该工作发表在Chemical Engineering Journal 上，论文第一作者李甜甜和王强，通讯作者于锋教授。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Preparation of CaMgAl hydrotalcite from electrode aluminum-foil industrial wastewater for high-temperature CO2 capture

Tiantian Li, Qiang Wang, Yonghu He, Jinpeng Ma, Xin Wang, Jing Bai, Ahebai Jieensi, Xueqin Li, Zhaomin Li, Feng Yu

Chem. Eng. J., 2025, 505, 159242, DOI: 10.1016/j.cej.2025.159242

导师介绍

于锋

https://www.x-mol.com/groups/yu_feng