稀土元素（REEs）包含17种已知元素，作为“工业维生素”，广泛应用于多领域，但其供应依赖矿石开采，既不环保又面临枯竭。二次资源回收成补充途径，包括工业废物、电子垃圾等，然而现有方法存缺陷。稀土为水生环境新兴污染物，通过食物链危害健康，影响人体及生态系统，故从废水中回收去除稀土至关重要。本综述探讨了稀土元素对环境和健康的影响，重点强调其作为水生环境中新兴污染物的现状—通过食物链引发健康隐患。

从废水中回收稀土元素的需求催生了对高效方法的探索，其中吸附法备受关注。尖晶石铁氧体（SFs）因其超顺磁性和热稳定性，在该领域的应用日益受到重视。以铁、钴、镍、锰、锌、铜等金属阳离子为基础的尖晶石铁氧体基磁性纳米复合材料，在吸附稀土元素方面展现出优异的效率。本综述围绕尖晶石铁氧体（SFs）及其磁性纳米复合材料作为稀土元素（REEs）吸附剂的应用展开，得出以下结论：

当前针对这类材料提取水中REEs的综合研究不足，虽现有研究显示其高效性，但需更多研究确立足以支撑工业应用。现有研究多用磁铁矿，未来应探究其他铁氧体尖晶石的特性及在REEs吸附中的应用。目前，REEs吸附机制尚不明确，建议用分子动力学模拟等建模技术验证；需加强REEs解吸研究，以提升废水处理环保性及REEs提取潜力；应重视吸附动力学，通过优化材料提升吸附率与平衡速度。研究需从合成溶液转向实际水环境和工业样品，以增强成果实用性。吸附剂复用研究多限于3个循环，需开发能高效完成10次以上循环的材料，助力实际应用。此外，可将SFs、COFs和MOFs结合制备杂化物，进一步提高REEs吸附效率。

本文深入研究了其吸附机理，包括静电相互作用和离子交换等，并着重阐述了尖晶石铁氧体所具备的稳定性、生物相容性和成本效益等优势。尖晶石铁氧体基纳米复合材料不仅具有可扩展性，在低浓度下也能高效发挥作用，为解决与稀土元素相关的环境问题、同时满足对这些关键元素日益增长的需求提供了一种极具前景的解决方案。

该研究果发表在期刊Emerging Contaminants上。

文章信息   Emerging Contaminants

A comprehensive review of spinel ferrites and their magnetic composites as highly efficient adsorbents of rare earth elements

Seyed Faridedin Rafie, Nidal Abu-Zahra, Mika Sillanpää et al.

DOI：https://doi.org/10.1016/j.emcon.2024.100429

期刊简介   Emerging Contaminants

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