随着工业制造对重金属资源需求持续增长,传统金属生产依赖有限天然矿石的复杂提取工艺,资源约束日益凸显;与此同时,废水中金属排放量依然巨大。如何在满足日趋严格排放标准的同时实现金属资源可持续回收,成为工业发展与环境保护之间的核心难题。 吸附法因高效、节能、环境友好而备受关注,但金属氧化物/氢氧化物吸附剂在水相中易快速水解、聚集沉淀,难以构建稳定的三维结构,其实际应用受到严重制约。
针对这一挑战,南京工业大学郑建忠教授、仲兆祥教授、孙巧梅博士合作,开发了一种两步、溶剂介导的自组装策略,成功制备出稳固的三维Y2O3/Y(OH)3异质结纳米片水凝胶(3D-YHNH),用于高效金属资源回收。该材料对CrO4²⁻吸附容量高达594.5 mg g-¹,对Au(III)达155.3 mgg-¹,2分钟内即可达到吸附平衡;在连续100次吸附-脱附循环后仍保持99.2%的初始容量。 公斤级制备的成功演示,以及从废水中富集Cr(VI)浓度因子达572.6、从1.921 kg电子废弃物中富集Au(III)浓度因子达48.20的结果,表明该材料具备工业部署兼容性。相关论文以“Self-Assembled Y2O3/Y(OH)3 Heterojunction Nanosheets Hydrogel for Efficient Metal Resources Recovery”为题,发表在Angewandte Chemie International Edition上。
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