In this study, Illumina high-throughput sequencing was used to reveal the community structures of nine coking wastewater treatment plants (CWWTPs) in China for the first time. The sludge systems exhibited a similar community composition at each taxonomic level. Compared to previous studies, some of the core genera in municipal wastewater treatment plants such as Zoogloea, Prosthecobacter and Gp6 were detected as minor species. Thiobacillus (20.83%), Comamonas (6.58%), Thauera (4.02%), Azoarcus (7.78%) and Rhodoplanes (1.42%) were the dominant genera shared by at least six CWWTPs. The percentages of autotrophic ammonia-oxidizing bacteria and nitrite-oxidizing bacteria were unexpectedly low, which were verified by both real-time PCR and fluorescence in situ hybridization analyses. Hierarchical clustering and canonical correspondence analysis indicated that operation mode, flow rate and temperature might be the key factors in community formation. This study provides new insights into our understanding of microbial community compositions and structures of CWWTPs.

KOH activation was used to chemically activate coal gasification slag to prepare activated coke with high adsorption performance. Experimental investigation revealed that the optimal conditions for activating coke were achieved with an alkaline carbon mass ratio of 3.5:1, activation temperature of 850 °C, and duration of 45 min, resulting in superior adsorption performance for methyl orange (MO). Structural analysis unveiled that the activated coke (KAC-CRGS) exhibited a substantial abundance of micropores on its surface, complemented by the presence of mesopores, leading to a specific surface area of 422.16 m2/g, a total pore volume of 0.30 cm3/g, and a microporous volume of 0.0807 cm3/g. Adsorption experiments demonstrated that the adsorption behavior of MO by the activated coke adhered to the Langmuir isotherm adsorption equation, with a maximum unit adsorption capacity of 139.49 mg/g at 35 °C. The adsorption process was found to be spontaneous and exothermic, fitting a quasi-second-order kinetic model. After four cycles of repeated adsorption experiments, the adsorption capacity of KAC-CRGS for MO decreased from 120.68 mg/g to 103.62 mg/g. The adsorption mechanism study indicates that the adsorption of MO by KAC-CRGS primarily involves chemical adsorption mechanisms such as electrostatic attraction, van der Waals forces, hydrogen bonding, and π-π stacking, with physical adsorption mechanisms such as pore diffusion and pore filling serving as a secondary means.

The charging ability at low temperatures affects the convenience and safety of electric vehicles in winter. Unlike electric cars, electric motorcycles generally do not carry high-efficiency external heating device such as heat pumps owing to strict limits on their weight and volume. This study focuses on the applicability of bidirectional pulse heating to improving the low temperature charging ability of a high-power electric motorcycle, which is also the first vehicle-used bidirectional pulse heating case. A simplified thermoelectrical model of the battery pack is proposed for onboard calculation, and a reference electrode is used to determine conservative boundary values for the bidirectional pulse and fast charging current to protect the battery cells from lithium plating and ensure the safety of the motorcycle. A map is established indicating the best preheating temperature, based on which the heating rate of the battery pack can reach 6.8 °C/min at 0 °C. The bidirectional pulse heating is tested on the electric motorcycle during winter season in Beijing, and the experimental results show that the temperature of the battery pack increases as expected. The proposed method will be applied on the motorcycle and improve with battery aging data in the future.

Abstract Vortex air lasing opens exciting perspectives for remote generation, amplification, and control of vortex beams in ambient air. By combining the advantages of air lasing and vortex beams, it holds great potential in some specific applications such as standoff detection of chiral molecules and rotating objects. However, it remains challenging to produce high‐order vortex air lasing and flexibly control its orbital angular momentum, hindered by the inhomogeneous distribution and instability of laser‐induced plasma. Herein, vortex lasing with a tunable vortex order from the first up to the tenth order is achieved through vortex seed amplification in plasma. The helical phase structure of the seed is well conserved in the amplification process. Each order vortex air lasing shows the same topological charge as the seed and a doughnut‐shaped profile. Moreover, the amplification factor is up to 10 4 . Generation of high‐order, high‐gain vortex air lasing is attributed to the choice of an appropriate population‐inversion system, as well as the optimal control over spatial matching of pump and seed beams, gas pressures, and focusing conditions. This work facilitates the understanding of the gain mechanism of lasing and promises to extend the application scenarios of air‐lasing‐based spectroscopy.