基于席夫碱吸附剂HMPO/QA的SCR废催化剂中钨回收及氧化钨纳米颗粒制备研究

本研究针对选择性催化还原(SCR)废催化剂中钨(W)资源回收难题，开发了新型席夫碱吸附剂HMPO/QA，通过优化pH 5.5、吸附剂用量0.06 g、接触时间30分钟等参数，实现391.43 mg g-1 的高效吸附，并成功制备WO3 纳米颗粒。该技术具有99.5%回收率和8次循环稳定性，为战略金属回收提供绿色解决方案。

　　

钨作为战略金属在航空航天、电子医疗等领域不可或缺，但其传统回收工艺面临试剂消耗大、树脂污染等问题。选择性催化还原(SCR)废催化剂富含钨却难以高效提取，现有吸附材料又存在选择性差、容量低的瓶颈。

研究人员设计出新型双功能席夫碱吸附剂HMPO/QA，其独特结构整合硫代羰基/氮供体螯合位点与季铵盐静电捕获网络。通过FTIR、XPS、BET等表征确认材料结构，系统考察pH、浓度等参数影响。采用0.5 mol L^-1
NaOH实现钨高效脱附，结合TEM/XRD分析制备出WO₃
纳米颗粒。

关键结果包括：

1. 吸附性能：在pH 5.5时达391.43 mg g^-1
   吸附量，符合Langmuir模型和准二级动力学，ΔG⁰
   证实为自发放热过程。
2. 选择性：对V(V)、Ca(II)等干扰离子耐受，但Mo(VI)和Cr(VI)竞争较显著。
3. 循环稳定性：8次吸附-脱附后效率保持99.5%，季铵盐网络增强材料耐久性。
4. 纳米颗粒制备：回收的钨成功转化为结晶度良好的WO₃
   纳米颗粒，TEM显示粒径<50 nm。

该研究突破传统工艺限制，通过分子设计实现"吸附-回收-纳米化"全链条技术，为战略金属循环提供新范式。HMPO/QA的多功能协同机制尤其适用于复杂基质中多金属分离，其工业化应用将显著降低SCR催化剂处理成本。论文发表于《Materials Chemistry and Physics》，为绿色冶金与纳米材料交叉领域提供重要参考。