肖唐付教授团队与香港理工大学李向东教授团队等合作在废水磷去除回收机制方面取得新进展，相关研究成果近期以Phosphate interactions with iron-titanium oxide composites: Implications for phosphorus removal/recovery from wastewater为题，发表于Water Research (Cui, et al. Water Research. 2023, DOI: 10.1016/j.watres.2023.119804;论文链接: https://doi.org/10.1016/j.watres.2023.119804)。
磷是地球上不可再生且有限的资源，废水中大量磷未经有效处理直接排放常导致地表水富营养化。因此，从全球生态环境与循环经济角度来看，从废水中回收磷资源显得尤为必要。应用吸附材料去除和回收废水中磷是当前操作简单且成本较低的常用技术之一，磷与矿物之间的界面反应过程会受到阳离子及有机酸的影响，但相关作用机制尚不完全清楚，限制了磷的高效去除与回收。
为了深入分析复杂废水环境下磷与矿物表面的相互作用机制，合作团队合成了铁钛复合氧化物吸附材料，联合利用同步辐射、XPS和红外谱学等技术，研究了废水中典型组分如钙离子（0.5-3.0mM）和乙酸盐（1-5mM）在不同pH环境下如何影响磷的界面反应过程，并利用厨余废水分析了磷去除与回收的可能。同步辐射光谱拟合结果表明，磷在氧化物表面与铁或钛形成了内层络合结构，磷的去除量受pH高度制约，主要与两种金属氧化物表面电荷差异、钙和乙酸盐与磷的界面络合结构有关。钛氧化物组分在pH为4时对磷的吸附量贡献大于pH 7，这是因为低pH时钛氧化物表面含有较多的正电荷。pH=7时，钙显著促进了磷的去除（13-30%），这主要归功于钙离子与矿物表面吸附态磷反应形成表面沉淀，并转化为羟基磷灰石（14-26%），磷的界面络合结构更加稳定。与水铁矿相比，钛铁复合氧化物明显减少了无定形FePO4的形成，可能是因为共沉淀钛组分减少了铁溶解，进一步促进了磷的回收利用。乙酸盐虽然对磷去除能力基本无影响，却促使表面吸附态磷转化形成了更多无定形FePO4沉淀，磷与钛铁复合氧化物的相互作用变得复杂。最后，铁钛复合氧化物可用于实际废水中磷的去除及回收，并通过简单的吸附-反洗-再生步骤实现重复再利用，极大降低了成本，相关成果为污水磷回收提供了重要科学依据。
崔金立副教授第一作者，香港理工大学李向东教授为通讯作者。以上研究得到了国家自然科学基金、香港研资局主题研究计划和广州大学百人计划引进人才科研启动项目等支持。
作者简介
崔金立副教授，2015年博士毕业于中国科学院生态环境研究中心，2015年-2018年于香港理工大学从事博士后研究工作，2018年加入广州大学环境科学与工程学院任副教授。主要从事土壤-地下水体系中砷的迁移释放地球化学行为，植物修复土壤过程中重金属的根际吸收过程，聚焦砷等元素的环境地球化学行为与防控，相关成果发表在Environmental Science & Technology等环境领域权威期刊，目前主持国家自然科学基金面上项目2项。
李向东教授，李向东教授是香港理工大学建设及环境学院院长、可持续城市发展研究院院长、土木及环境工程学系环境科学与技术讲座教授。长期从事区域性环境污染、城市空气和健康，以及土壤修复等方面的研究，着眼于大气颗粒物、土壤、沉积物、生物体中的微量金属、有机污染物和耐药性基因，以及它们对人体健康及生态系统的影响。在Environmental Science and Technology、Water Research等期刊上发表论文250余篇。主持多项国家科研项目，包括重大研究计划重点支持项目及集成项目、重大项目课题、973计划课题、杰青（海外）课题。目前担任ACS Environmental Au执行主编及Environmental Science and Technology副主编。李向东教授获得2022年国际地球化学学会（The Geochemical Society）Clair C. Patterson 奖，以表彰他在环境地球化学领域的杰出贡献和创新突破。
肖唐付教授，2001年毕业于加拿大魁北克大学地质系，获博士学位；2002年2月至2016年9月在中国科学院地球化学所工作，环境地球化学国家重点实验室副研究员（2002）、研究员（2003）、副主任（2011）；2016年10月起在广州大学工作。主要从事有害元素环境地球化学、重金属污染修复治理方面的研究工作。任《地球与环境》副主编、Frontiers in Soil Processes副主编、国际医学地质学会（International Medical Geology Association）中国-爱尔兰联盟（China-Ireland Concord）副主席；2016年获国务院政府特殊津贴；发表研究论文150余篇，合作出版中文专著和英文译著2部，授权发明专利5项；获省部级科技奖2项；主持承担国家自然科学基金项目、973课题、国家科技支撑计划课题、中国科学院西部之光项目、中国科学院知识创新工程重要方向项目、国际合作项目等20余项，目前主持国家自然科学基金重点项目“地质高背景区铊的表生富集机理与环境影响效应研究”。
