包含所有镧系元素以及钪和钇在内的稀土元素（rare earth elements,REEs）是重要的工业金属。稀土元素因其稀有和独特的理化性质,在汽车、荧光灯、高性能永磁体、电冶合金、激光与可再生能源等高科技和未来产业中应用广泛。然而,稀土具有明显的环境蓄积性和生物毒效应。大量的开发及使用使得稀土元素不可避免地被排放到自然环境中,给生态系统和人类健康带来了巨大威胁。不仅如此,我国的稀土开采量和出口量长期位居世界首位,这就导致稀土矿床逐渐贫化,加上伴生矿磷、氟及钍等杂质成分资源化难度大,不完善的稀土工业后处理技术也造成了大量稀土尾矿、工业废物、磁废料和电子废弃物的产生。因此,开发适合的技术用于富集回收二次资源中的稀土元素,对实现稀土资源高效利用和推动我国稀土冶炼工艺的清洁生产具有重要意义。例如,酸浸废物流中杂质浓度要比稀土离子高出几个数量级,迫切需要发掘对稀土元素高选择性和高容量的材料。固相吸附由于成本低、操作方便、适用范围广和高效率常被用于去除稀土离子。针对废水中Gd（III）离子含量低而难以高效分离的问题,本课题以聚丙烯腈纤维为原料,通过简单的胺化、磷酸化合成方法,开发了一种新型的、具有Gd（III）离子高选择性和高吸附容量的功能化纤维。采用SEM、FTIR、XRD、TGA、Zeta电位和XPS等多种现代分析测试技术对功能化纤维进行了结构与性能的表征。FIIR和SEM/EDS结果证实了腈纶纤维表面成功接枝磷酸基团,且保持了很好的纤维完整性,TGA和XRD结果表明改性腈纶纤维的物理性能略微有提升,但结晶性下降明显,Zeta电位结果显示吸附剂在p H低于3时表现出正电荷。通过对不同p H值下Gd（III）的吸附行为进行研究,在p H为6时PAN-Phos纤维的吸附能力最强。在磷酸化改性阶段,亚磷酸与胺化纤维用量比为1时吸附量最大。PAN-Phos纤维对Gd（III）的吸附过程符合拟二级动力学和Langmuir等温模型,说明Gd（III）离子的有效吸附受化学吸附机制控制。在25℃时p H为6的条件下最大吸附量为120.9 mg/g,热力学吸附结果验证了磷酸基团与Gd（III）的内表面络合过程是自发吸热的,且在45℃时吸附容量最高。进一步研究了在单一竞争离子对Gd（III）吸附性能的影响,结果表明当溶液中存在Mg（II）、Ca（II）、Al（III）和Fe（III）离子对Gd（III）的吸附效果影响较小。此外,通过多种洗脱剂对PAN-Phos-Gd进行解吸研究,发现强酸类洗脱剂解吸效果最优,且PAN-Phos纤维在连续四次吸脱附循环后仍可达到75.0 mg/g的吸附量,与其他现有报道的稀土离子吸附材料相比,表现出良好的吸附性能和循环利用效果。综上所述,本课题成功构建了具有高吸附容量和高选择性的可循环利用的磷酸化聚丙烯腈纤维,其工艺简单,吸附效果显著,有望成为废水环境中提取稀土元素的潜在吸附剂。