近日，环境科学与工程学院仲兆祥教授与郑建忠教授在纯无机水凝胶构筑与金属资源回收方面取得新进展，相关研究论文《Self-Assembled Y₂O₃/Y(OH)₃ Heterojunction Nanosheets Hydrogel for Efficient Metal Resources Recovery》发表于国际顶尖期刊《Angewandte Chemie International Edition》（影响因子为17.6）。该研究提出两步溶剂调控自组装策略，无需借助聚合物骨架，仅以水合金属氧化物为构筑单元，制备了氧化钇/氢氧化钇异质结纳米片水凝胶，实现了快速金属捕获、高效循环再生与公斤级制备，为废水及电子废弃物中的金属资源回收提供了新思路。我校郑建忠教授为论文第一作者，通讯作者为仲兆祥教授、郑建忠教授和孙巧梅博士。

从工业废水及电子废弃物中回收金属，是实现污染治理与资源循环利用的重要途径。然而，金属离子快速水解及二维纳米片易堆叠等问题，限制了纯无机水凝胶的可控制备与应用。针对上述问题，研究团队提出两步溶剂调控自组装策略，无需聚合物骨架，通过溶剂置换与pH调节，构筑含水量达97.3%的氧化钇/氢氧化钇异质结纳米片水凝胶。研究表明，三维网络有利于活性位点暴露和离子传输，异质界面产生的结构正电荷与表面质子化协同增强了对铬酸根的吸附。材料对Cr(VI)和Au(III)的最大吸附容量分别达到594.5和155.3 mg g^-1，对铬酸根的吸附可在2分钟内达到平衡，经过100次吸附-脱附循环后，吸附效率仍保持在99.2%以上。

研究团队进一步实现了材料的公斤级制备，并验证了其连续流应用潜力。在Cr(VI)回收及实际电子废弃物浸出液的Au(III)回收实验中，回收率分别达到98.30%和96.41%。该工作为纯无机水凝胶的可控制备与金属资源高效回收提供了新思路。

该工作得到了国家自然科学基金（22325804）、江苏省碳达峰碳中和科技创新专项（BT2025006、BT2025017）、国家自然科学基金联合基金（U25A20607）等项目支持。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.4614735

作者：环境科学与工程学院；审核：张雪英