污水中稀土元素提取材料研究取得进展

目前，我国污水处理和污泥处置形式严峻。一方面，污水和污泥中含有大量重金属等有害物质，处理不当会造成环境污染；另一方面，污水和污泥中蕴含了大量的资源，具有回收利用的潜力，从污泥中回收稀土元素等资源逐渐受到重视。已报道的从污水和污泥中回收和富集稀土元素的方法多存在成本高、回收率低等问题，探索和优化回收工艺可为环境污染修复和资源回收提供技术支持。

中国科学院城市环境研究所环境生物技术组近年来致力于污水处理系统中稀土元素的控制技术研究。

为实现稀土元素高效回收，本研究制备了多孔β-环糊精聚合物（P-CDP）及其磁性复合材料（P-CDP@Fe₃O₄）。

P-CDP和P-CDP@Fe₃O₄均能快速回收Nd、Y、Eu和Gd等稀土元素，可在10分钟内达到吸附平衡，拟合Langmuir等温模型显示，该材料的最大吸附容量在7.76~9.59 mg/g（25℃）；P-CDP和P-CDP@Fe₃O₄对稀土元素回收具有选择性，回收率不会受到碱金属、碱土金属和过渡金属等竞争性离子的影响，回收率介于62％~100％之间；P-CDP和P-CDP@Fe₃O₄都可在弱酸性条件下再生，可重复利用五次以上。与P-CDP相比，P-CDP@Fe₃O₄的堵塞性小、操作压力小，且可通过外磁场从系统中快速、低能耗分离，更有利于稀土元素的回收应用。

                 P-CDP@Fe₃O₄及其在从废水中回收稀土的应用

相关成果以“Selective and fast recovery of rare earth elements from industrial wastewater by porous β-cyclodextrin and magnetic β-cyclodextrin polymers”发表于Water Research, 2020, 181, 115857。来自卢旺达的Francois Nkinahamira博士生为第一作者，孙倩研究员为通讯作者。该研究得到福建物构所-城市环境所融合发展基金、中国科学院-第三世界科学院院长奖学金及中国科学院青年创新促进会项目资助。 

（来源：环材有料）