2024年10月，国际期刊《Separation and Purification Technology》期刊在线发表了题为“Fabrication of ion imprinted graphene oxide-chitosan membrane cross linked by self polymerized polydopamine for selective adsorption of La(III)”的研究性论文。
《Separation and Purification Technology》是Elsevier旗下重要期刊，该期刊2024年影响因子为8.2，主要刊登化学工程和环境工程中均质溶液和异质混合物的分离和纯化新方法的期刊，属于工程技术Top期刊和中科院1区。
第一作者：Chaoke Bulin
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二次稀土回收与环境修复和稀土资源的可持续开发同时相关。本文以CS为功能单体，PDA为交联剂，以La（III）为模板，构建了自聚合PDA（IIP-GO-CS-PDA）交联的La（III）印迹氧化石墨烯-壳聚糖膜。对构建的IIP-GO-CS-PDA的结晶度、形貌、化学结构、孔隙度和热稳定性进行了详细的表征。随后，通过分批吸附法评价了IIP-GO-CS-PDA对La（III）的吸附效率和选择性回收性能。结果表明，IIP-GO-CS-PDA对La（III）的吸附是由静电相互作用引起的，从而在pH =值为5时达到最大的吸附效率。IIP-GOCS-PDA中的官能团C-O、C-N、−C（=O）-NH、-NH2对La（III）具有异质亲和性，诱导化学吸附。吸附在30 min内迅速达到平衡，表现出惊人的效率。由Langmuir拟合确定的最大吸附容量为275.48mg•g−1。IIP-GO-CS-PDA的离子印迹位点对La/Eu、La/Dy、La/Cr、La/ Cu、La/Cd、La（III）的选择性系数分别为3.20、3.34、8.68、9.28、9.43、9.58。由于其膜构型，IIP-GO-CS-PDA可以很容易地回收进行循环吸附，连续5次循环保持La（III）的吸附量为91.72mg⋅g−1。与其他吸附剂相比，IIP-GO-CS-PDA具有快速的平衡性、优越的吸附能力和对La（III）的选择性。本研究为制备具有选择性回收La（III）的生物吸附剂提供了一种新的解决方案。
这篇论文的研究背景综合考虑了稀土元素的战略价值、环境影响以及回收利用的重要性。稀土元素，尤其是镧（La），在多个高科技领域中扮演着不可或缺的角色，但同时其工业废物对环境和人类健康构成了严重威胁。因此，有效地从环境中回收La(III)不仅是减少污染、保护环境的必要措施，也是实现稀土资源可持续利用的关键途径。
1、构建了PDA交联La（Ⅲ）印迹GO-CS膜（IIP-GO-CS-PDA）;
2、IIP-GO-CS-PDA对La的最大吸附量为275.48mg g−1（Ⅲ）;
3、连续5次循环对La（Ⅲ）的吸附量为91.72mg g−1;
4、离子印迹对La（Ⅲ）混合物的选择性回收;
5、C-O, C-N, −C(=O)–NH, –NH2 参与La的化学吸附（Ⅲ）。
通过使用壳聚糖（CS）作为功能单体和镧(III)作为模板，构建了自聚合多巴胺交联的镧(III)印迹氧化石墨烯-壳聚糖膜（IIP-GO-CS-PDA）。批次吸附实验表明，IIP-GO-CS-PDA对La(III)的吸附是由静电作用引起的，因此在pH=5时达到最大吸附效率。IIP-GO-CS-PDA中多样化的官能团C-O、C-N、-C(=O)-NH、-NH2为La(III)提供了异质亲和力，从而引发了化学吸附。吸附过程迅速进行，30分钟内达到平衡，表现出显著的效率。通过Langmuir拟合确定的最大吸附容量为275.48 mg•g−1。
凭借其离子印迹位点，IIP-GO-CS-PDA对二元溶液La/Eu、La/Dy、La/Cr、La/Cu、La/Cd、La/Pb中的La(III)表现出选择性系数分别为3.20、3.34、8.68、9.28、9.43、9.58。此外，由于其膜结构，IIP-GO-CS-PDA可以轻松回收用于循环吸附，从而在连续五个周期中对La(III)保持91.72 mg•g−1的吸附量。与其他吸附剂相比，IIP-GO-CS-PDA展现出快速平衡、优越的吸附容量和对La(III)的选择性，表明IIP-GO-CS-PDA可以作为高效率选择性回收La(III)的吸附剂。这项工作为构建用于选择性回收La(III)的生物吸附剂提供了一种新方法。
Chaoke Bulin,Ting Guo,Jinxiao Bao,Jinling Song,Rongxiang Zheng. Fabrication of ion imprinted graphene oxide-chitosan membrane cross linked by self polymerized polydopamine for selective adsorption of La(III): Separation and Puriϧcation Technology358(2025)130317. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2024.130317.
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胡春丹（阳光净水课题组）
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