近日,我校生态修复工程团队杨文卿博士团队与福建师范大学陈祖亮教授团队合作,在稀土矿废水资源化利用方面取得新进展。相关研究成果以“Chitosan/polyvinyl alcohol gel beads for highly selective recovery of rare earth elements from real mine wastewater: performance, mechanism and circular reusability”为题,发表于环境领域国际知名期刊《Journal of Hazardous Materials》(IF=11.3,中科院一区TOP期刊)。
该研究以天然生物质材料壳聚糖(Chitosan)与聚乙烯醇(PVA)为基础,构建了一种绿色可降解的CS/PVA凝胶微球材料,实现了对真实稀土矿废水中稀土元素的高效选择性回收。研究表明,该材料在多金属共存体系中对稀土元素表现出显著优先吸附能力,去除率可达54.0%–96.5%,而对锰、铜等共存重金属的吸附率不足1%,展现出优异的分离选择性。

在资源循环方面,研究团队提出了一种温和绿色的解吸策略,通过柠檬酸盐缓冲体系实现稀土元素的高效释放,并保持材料结构稳定。实验表明,该凝胶材料在连续5次吸附-解吸循环后仍保持良好的吸附性能(容量保持约18.02 mg·g⁻¹),展现出优异的可再生性与工程应用潜力。此外,固定床柱实验进一步验证了该材料在动态条件下处理实际废水的可行性,表明其具备放大应用的基础。这一研究突破了生物基吸附材料在真实复杂体系中应用的关键瓶颈,为稀土资源的高效回收与闭环利用提供了新路径。
福建师范大学2024级硕士生魏婷婷为论文第一作者,福建师范大学陈祖亮教授与福建技术师范学院杨文卿副教授为共同通讯作者。该研究得到了福建师范大学人才建设基金和创新团队培育项目的资助支持。
论文DOI:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2026.141832。