近日，我院土木工程系的刘燕教授指导的硕士研究生陈梦昕，在张未博士的协助指导下，以第一作者身份在国际权威期刊《Resources, Conservation & Recycling》发表综述论文。论文题为《A critical review on Na⁺ removal and immobilization in construction materials from synergistic utilization of red mud and biomass ash》（赤泥与生物质灰协同利用制备建材中Na⁺脱除与固化研究综述）。该论文以河北农业大学为第一完成单位，作者署名单位为河北农业大学土木工程系（依托河北省乡村建筑结构安全与低碳建造重点实验室），张未博士为第一通讯作者。合作单位包括北京科技大学、河南大学和天津大学。该工作获得河北省自然科学基金项目（E2024204008）、河北省高校青年拔尖人才项目（BJ2026283）及河北农业大学人才引进项目（YJ2024007）的联合资助。
赤泥是铝工业排放的碱性固废，富含高浓度Na⁺。全球每年新增赤泥约1.75亿吨，累计堆存量已超40亿吨，但综合利用率不足15%。长期堆存下，赤泥中Na⁺易引发土壤盐碱化和地下水污染。赤泥建材化是主要应用途径之一，但是经常造成建材泛霜、碱-骨料反应和耐久性下降等问题，成为制约赤泥大规模资源化利用的关键瓶颈。近年来，利用生物质灰协同调控赤泥中Na⁺的迁移与固化，为工业固废与农业废弃物的协同建材化利用提供了新思路。生物质灰富含活性硅铝等组分，既能促进胶凝体系中水化产物的形成，又可增强对Na⁺的固化能力。然而，目前针对赤泥-生物质灰胶凝体系中Na⁺的来源、迁移、脱除及固化机制的研究仍较为分散，缺乏系统的总结与综合分析。为此，本文围绕该体系中Na⁺的迁移、脱除与固化过程展开了系统综述，构建了Na⁺脱除与固化的理论框架，为工农业固废协同资源化利用以及建筑材料绿色低碳发展提供了理论参考，对推动国家“双碳”目标实现也具有重要意义。
该综述首先系统分析了赤泥中Na⁺的来源及赋存状态，将其归纳为可溶态、离子交换态和结构结合态三种形式，阐明了不同赋存状态对Na⁺迁移行为和脱除方式的决定性影响。在Na⁺脱除方面，总结了物理法、化学法及生物质灰辅助调控三类技术路线，对比分析了各类方法的作用机理、适用范围、优势与不足，指出了生物质灰辅助调控兼具资源循环利用和环境友好性，是极具发展潜力的方向。在Na⁺固化方面，重点阐述了C-S-H、C-A-S-H和N-A-S-H等胶凝产物对Na⁺的固化行为，系统评析了离子交换、晶格嵌入和凝胶包裹等固化规律，进而归纳了生物质灰促进凝胶形成并增强Na⁺固化能力的内在机理。最后，本文提出了未来研究方向：开展Na⁺多尺度迁移机制研究，建立组成、结构及性能的定量关系，加强长期耐久性评价，并结合先进原位表征技术、原子模拟和全生命周期评价等方法，为可持续发展的工农业固废基建筑材料奠定理论基础。
文献链接：Chen M, Liu Y, Liu X, et al. A critical review on Na+ removal and immobilization in construction materials from synergistic utilization of red mud and biomass ash [J]. Resources, Conservation and Recycling, 2026, 235: 109090. DOI: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2026.109090
上述成果依托我校土木工程学科平台支撑与师生协同攻关。面向“双碳”与乡村振兴战略交汇，我校依托河北省乡村建筑结构安全与低碳建造重点实验室，扎根城乡建设一线，聚焦工农业固废建材化利用领域，贯通基础研究、关键技术突破与工程应用创新，秉承工匠精神，以扎实研究推动绿色低碳建材技术落地，为我校土木工程学科发展贡献农大智慧，交出城乡建设担当的高质量答卷。
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