【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】目前，污水處理和污泥處置形勢(shì)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(huì)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(wèn)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(lái)，中國(guó)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，該材料的大吸附容量在7.76~9.59mg/g(25℃)；P-CDP和P-CDP@Fe3O4對(duì)稀土元素回收具有選擇性，回收率不會(huì)受到堿金屬、堿土金屬和過(guò)渡金屬等競(jìng)爭(zhēng)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(guò)外磁場(chǎng)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(lái)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(zhǎng)獎(jiǎng)學(xué)金及中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)的資助。
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