环境污染和资源短缺是人类社会可持续发展面临的重大问题。伴随传统工业诸如采矿、冶炼、电池回收、印染、电镀等涉及重金属等行业的快速发展，在全生命周期中，上述行业排放大量含重金属（诸如镍、铜、镉、铅、砷）废液，并由此带来严重的土壤污染。据不完全统计，全国1.5万余家电镀厂每年约排放4亿吨含金等重（贵）金属的废水，导致严重资源浪费。通过制备功能材料矿化废液/土壤中重金属，可以实现电镀废液的安全排放，进而实现保护环境的目的；进一步通过优化回收工艺，可将重金属资源回收再利用，达到废物循环再利用的目的。然而，目前很多重金属矿化材料存在矿化效率低、与污染重金属结合力弱，长效性差，导致二次污染等问题。因此，开发新型廉价、大容量、高选择性和高稳定的矿化剂依然是一个严峻挑战。

     本课题组针对含重金属废液污染以及资源回收的难题，利用LDHs作为矿化剂，从LDHs 的结构优势入手，通过对LDHs层板组成、形貌、比表面积和缺陷等因素的控制，开发了一系列以矿化和催化为导向的LDHs基材料，实现了对废弃金属的回收，并探究了矿化产物在光、电催化反应体系的潜在应用，为重金属废水和资源化利用提供了思路。

大规模制备单层水滑石示意图

CaFe-LDH矿化Ni²⁺ 离子用于电催化OER和光催化CO₂还原