近日，材料与环境工程学院龙华博士团队在环境科学与生态学领域国际Top期刊《Process Safety and Environmental Protection》先后发表两篇重要研究论文，题目分别为“Process and mechanism of extracting valuable metals from spent lithium-ion batteries with a mixed organic acid”和“Fenton-modified agricultural waste kenaf as an adsorbent for arsenic removal from wastewater: Material preparation, removal process and mechanism”。球探比分直播均为论文的第一完成单位。

研究工作1：废旧锂离子电池中有价值金属的回收能够实现资源再利用和减少环境污染。为降低浸出过程能耗和试剂成本，以及有利于组分的后续回收，团队提出用抗坏血酸与乙酸联合从 LiNi_xCo_yMn_zO₂正极材料中提取有价金属，并对浸出工艺和机理进行研究。在优化条件下，镍、钴、锰和锂浸出率分别为 95.9%、95.3%、96.6% 和 97.6%。动力学研究表明，镍、钴、锰和锂的浸出过程均符合Avrami反应模型，表观活化能分别为 75.0、75.3、72.8 和 43.6 kJ/mol，属于化学反应控制。浸出过程中有价金属离子与混合有机酸中的羧基发生配位反应，形成乙酸盐和抗坏血酸盐。在混合有机酸体系中，抗坏血酸不仅能将高价镍、钴和锰还原为可溶的二价离子，还能与乙酸协同作用促进金属离子进入溶液。该浸出工艺具有反应条件温和、浸出效率高且环境友好等特点，有望成为废旧锂离子电池中回收有价组分的一种替代方法。

研究工作2：水体砷污染是人类面临的一项重大环境挑战，而吸附技术是砷污染治理的一种重要手段。团队以农业废弃红麻为原料制备吸附剂，并将其应用于处理含砷废水。研究表明，废弃红麻经氢氧化钠预处理后用Fenton氧化改性可成功制备出一种高性能的脱砷吸附剂。在优化条件下，Fenton改性废弃红麻（FMWK）对砷的脱除率可达到90%以上，且脱砷后材料可再生利用。动力学和热力学研究表明，脱砷过程同时存在物理吸附和化学吸附。平衡研究揭示，FMWK 对 As(V) 的吸附符合 Sips 等温模型，为非均匀表面发生的混合吸附过程。砷去除机制主要涉及物理吸附、表面络合、吸附共沉淀和静电作用。利用Fenton试剂对废弃红麻改性制备吸附剂，具有操作简单、流程短、环境友好、无需高温碳化等特点。此外，将FMWK应用于含砷废水处理，不仅能高效净化水体，还能减少农业废弃红麻资源浪费和潜在的环境污染，符合以废治废的绿色发展理念。

龙华博士团队长期从事固废资源化和工业废水处理相关研究，并取得了一系列研究成果。上述研究工作得到国家自然科学基金、湖南省自然科学基金青年基金项目、湖南省教育厅科研项目以及广西低碳能源材料重点实验室开放课题项目的支持。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0957582025003398

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0957582025012650

（文/图：龙华；一审：阳湘琳；二审：彭伟才；三审：文瑾）