目前，污水處理和污泥處置形勢嚴(yán)峻，一方面，污水和污泥中含有大量重金屬等有害物質(zhì)，處理不當(dāng)會造成環(huán)境污染；另一方面，污水和污泥中蘊(yùn)含大量資源，具有回收利用的潛力，從污泥中回收稀土元素等資源逐漸受到重視。已報(bào)道的從污水和污泥中回收和富集稀土元素的方法多存在成本高、回收率低等問題，探索和優(yōu)化回收工藝可為環(huán)境污染修復(fù)和資源回收提供技術(shù)支持。

近年來，中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所環(huán)境生物技術(shù)組致力于污水處理系統(tǒng)中稀土元素的控制技術(shù)研究。為實(shí)現(xiàn)稀土元素高效回收，該研究制備多孔β-環(huán)糊精聚合物（P-CDP）及其磁性復(fù)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分鐘內(nèi)達(dá)到吸附平衡。擬合Langmuir等溫模型顯示，該材料的最大吸附容量在7.76~9.59mg/g（25℃）；P-CDP和P-CDP@Fe₃O₄對稀土元素回收具有選擇性，回收率不會受到堿金屬、堿土金屬和過渡金屬等競爭性離子的影響，回收率介于62％~100％之間；P-CDP和P-CDP@Fe₃O₄均可在弱酸性條件下再生，可重復(fù)利用五次以上。與P-CDP相比，P-CDP@Fe₃O₄的堵塞性和操作壓力小，且可通過外磁場從系統(tǒng)中快速、低能耗分離，更有利于稀土元素的回收應(yīng)用。

相關(guān)研究成果以Selective and fast recovery of rare earth elements from industrial wastewater by porous β-cyclodextrin and magnetic β-cyclodextrin polymers為題，發(fā)表在Water Research上。來自盧旺達(dá)的博士生Francois Nkinahamira為論文第一作者，城市環(huán)境所研究員孫倩為論文通訊作者。研究工作得到中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所-城市環(huán)境所融合發(fā)展基金、中科院-第三世界科學(xué)院院長獎學(xué)金及中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會的資助。

論文鏈接：https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0043135420303948

P-CDP@Fe₃O₄及其在從廢水中回收稀土的應(yīng)用