近期研究顯示，一種經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾的多孔材料能夠從工業(yè)廢水中高效回收稀土元素。該材料基于金屬有機(jī)框架（MOF）MIL-101構(gòu)建，通過(guò)在微孔內(nèi)引入膦?；谆鶃啺被宜幔≒MIDA）分子，形成對(duì)稀土正離子具有強(qiáng)結(jié)合能力的化學(xué)位點(diǎn)。分子模擬證實(shí)，相鄰的結(jié)合基團(tuán)能更緊密地包裹金屬離子，在孔隙內(nèi)形成更穩(wěn)定的絡(luò)合物。

在Zui高PMIDA負(fù)載量下，每克該材料可吸附Zui多160毫克釹、175毫克釓或195毫克鏑。官方數(shù)據(jù)顯示，針對(duì)釹和釓的吸附量至少是此前同類條件實(shí)驗(yàn)結(jié)果的兩倍以上。值得注意的是，提高PMIDA負(fù)載量雖僅使吸附總量溫和上升，但顯著增強(qiáng)了化學(xué)鍵合強(qiáng)度。

工業(yè)廢水中常含有大量鐵離子，易干擾稀土提取。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表明，該材料對(duì)鐵離子表現(xiàn)出極強(qiáng)的選擇性。即使溶液中鐵濃度高出稀土百倍，稀土吸附率仍基本保持穩(wěn)定，與無(wú)鐵對(duì)照溶液相比僅下降約0.3%。

為實(shí)現(xiàn)資源化回收，研究人員使用稀成功將大部分結(jié)合的稀土從骨架中釋放，證明材料具備循環(huán)使用的潛力。但原始研究也指出明確短板：反復(fù)使用后材料的吸附容量會(huì)出現(xiàn)不可忽略的衰減。結(jié)合位點(diǎn)在長(zhǎng)期使用中能否穩(wěn)定存在、吸附劑的實(shí)際壽命及經(jīng)濟(jì)再生可行性，仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。

目前該材料僅在特定水溶液及鐵離子競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下完成測(cè)試，尚未在真實(shí)工業(yè)廢水中應(yīng)用，各稀土元素間的分離提純也未得到演示。研究團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，該成果主要提供了一種化學(xué)設(shè)計(jì)思路，未來(lái)需開展更大規(guī)模的耐久性、回收工藝及運(yùn)行穩(wěn)定性測(cè)試，以推動(dòng)實(shí)際工程應(yīng)用。

資料來(lái)源：Scinexx | Das Wissensmagazin；原文發(fā)布日期：2026-10-24。本文為資料編譯。