多金属位点协同捕获-矿化的高熵吸附剂实现磷氟高效去除与回收

《Separation and Purification Technology》：Synergistic capture-mineralization by multi-sites in “high-entropy” adsorbent for ultra-efficient phosphorus and fluoride removal and recovery

　　本文报道了一种通过草酸浸取天然黏土同步提取多金属离子（Ca2+/Al3+/Mg2+/Fe3+）并生成纳米二氧化硅的创新策略。基于回收金属前驱体，通过共沉淀/煅烧工艺规模化制备多金属复合吸附剂，该材料凭借异质活性位点通过配体交换、静电吸引、表面络合等多机制协同实现磷酸盐（PO43?）和氟化物（F?）的高效去除。吸附饱和材料可转化为缓释磷肥，构建了"废物-材料"循环经济模式的闭环污染治理体系。

　　

材料与化学品

天然凹凸棒石黏土采自内蒙古自治区杭锦旗，主要成分为凹凸棒石、伊利石和绿泥石。二水合草酸（≥99.5%）、氢氧化钠（≥97%）等试剂购自国药集团化学试剂有限公司等供应商。

结构与理化性质

图2a展示了不同温度煅烧材料的XRD图谱，揭示草酸钙（2θ=14.93°、15.29°等；PDF#14–0789）是COMC的主要晶相。热分析（图2b）显示在1000°C加热过程中存在四个明显失重阶段：第一阶段（室温–160°C）7.471%失重归因于自由水蒸发；第二阶段（160–325°C）5.698%失重来源于...

结论

本研究以纳米二氧化硅生产酸性废液和天然黏土为金属源，通过共沉淀-煅烧法合成多金属复合吸附剂。该材料在竞争阴离子存在下仍保持稳定吸附性能，对工业废水中磷酸盐和氟化物的去除效率达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）要求。