稀土元素（REEs）作為一種戰略性資源在高新技術、國防尖端技術、改造傳統產業等領域有著重要的應用。其開采與應用會造成稀土離子在環境中的泄露，而造成對公眾健康的不利影響和資源的浪費。我國是稀土資源大國，實現我國稀土資源的良性循環利國利民。發展新型高效的稀土回收劑對稀土資源的清潔冶金和含稀土廢棄物的資源化處理都具有極其重要的意義。傳統的吸附劑如沸石、活性炭、黏土、金屬氧化物等材料存在吸附容量低、選擇性低、pH和腐殖質依賴度高等問題。因此亟需發展一種低成本、可以在廢液中高效富集稀土元素的回收劑。

　　中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室研究員黃小滎領導的課題組在“973”計劃、國家自然科學基金項目和研究員馮美玲主持的國家自然科學基金面上項目、中科院海西研究院“春苗”人才專項等項目的資助下，與美國西北大學化學系Prof. Mercouri G. Kanatzidis合作，利用S2-對稀土離子的親和力和金屬硫化物的柔性開放骨架，創新性地首次將金屬硫化物離子交換材料應用于稀土離子的富集和回收。結果表明[Me2NH2]4/3[Me3NH]2/3Sn3S7·1.25H2O（FJSM-SnS）對稀土離子具有高效的富集能力，優點如下：（i）快的離子交換響應速度（<5min）；（ii）高的吸附量（Eu3+：139.82 mg/g、Tb3+：147.05 mg/g、Nd3+：126.70 mg/g）；（iii）在高濃度的Al3+、Fe3+存在下對稀土離子具有高的選擇性；（iv）在模擬離子交換柱實驗中對Ln3+去除率高達99.0%；（v）吸附稀土元素后高效、便捷的洗脫能力。該研究開創了金屬硫化物基離子交換材料應用于富集和回收水環境中稀土元素的研究。相關研究結果發表在《美國化學會志》上（J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 4314-4317）。該工作第一作者是研究生戚興輝和杜克釗。

　　此前該課題組將FJSM-SnS應用于放射性UO22+、Cs+、Sr2+離子的交換，發展了首個以有機胺陽離子交換UO22+離子的金屬硫化物（J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 12578-12585），同時FJSM-SnS也是一種高效的去除Cs+和Sr2+的新型離子交換材料（J. Mater. Chem. A 2015, 3, 5665-5673）。該課題組由于在該研究領域所做的系統研究工作，應邀撰寫和發表綜述研究論文，系統介紹了該課題組的相關研究工作（Coord. Chem. Rev. 2016, 322, 41-68；Chem. Rec., 2016, 16, 582-600）。

福建物構所等在離子交換材料富集稀土離子研究中獲進展