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稀土元素被称作当代的工业味精。含稀土的材料往往具有优异的光、电、磁、超导、催化等物理性能,是重要战略资源。中国作为稀土资源的生产大国和消费大国,每年在稀土资源生产开发的过程中和大量含稀土资源的废弃物废弃导致大量稀土资源的流失,忽视稀土二次资源是对稀土资源的浪费,同时稀土作为重金属也会对生态系统及人类产生危害。为此,利用稀土二次资源回收稀土元素,不但可以使得稀贵资源的可持续发展,同时可以减轻环境承载力。而稀土二次资源都会转化成为低浓度稀土废水问题,因此,本学位论文从低浓度稀土废水的问题出发,研究制备合适的提取剂以回收稀土元素。目前,纳米吸附剂因其具有比表面积大、表面活性高、活性位点多等特点,可以高效地提取重金属。纳米材料存在颗粒尺寸较小,易于团聚;当其应用于污染物处理的流体系统中,通常存在水头损失大,难于分离与回用;纳米颗粒流失到自然环境中会对生态系统和人体健康构成潜在威胁等问题,这些问题限制了纳米材料应用于实际的水处理中。当前克服上述瓶颈最有效的方法就是将环境功能纳米材料负载到宏观载体上,既能发挥环境功能纳米材料对低浓度稀土离子的强作用力的性能,又能通过宏观载体的作用防止纳米粒子团聚流失,更好地发挥纳米粒子的特性。因此,本文在环境功能纳米材料的宏观负载及其对水中低浓度稀土回收方面展开了系列工作,总结如下:（1）采用电沉积法合成了碳布（CC）支撑纳米氢氧化镁的复合材料Mg（OH）2@CC。X射线衍射和扫描电子显微镜分析表明,相互交错的纳米片层氢氧化镁均匀的结合在碳布纤维表面。通过静态吸附实验,碳布载体没有损害纳米氢氧化镁的吸附性能。充分吸附后,回收的产物经无氧煅烧后,Eu2O3含量高达99.66%。通过固定床实验发现,在相同质量的氢氧化镁的情况下,氢氧化镁在200 m L会发生堵柱现象,然而复合材料不会堵柱,在处理4200 mL时,处理效率仍然可以到达90%以上。因此,该思路为纳米吸附材料的应用提出了一个可行的有前途的解决方案。（2）为了降低复合材料的成本,我们选取绿色廉价的纳米氢氧化镁作为环境功能纳米材料,选取来源广泛的海藻酸钠作为载体,利用钙离子对海藻酸钠具有交联作用,通过在海藻酸钠交联的过程中,掺入一定量的纳米氢氧化镁,制备SA@Mg（OH）2宏观纳米复合材料。通过反应后浊度（纳米材料泄漏量）和平衡吸附容量来确定复合材料最佳配比（SA:Mg（OH）2:H2O之间的比例）。通过XRD,SEM分析可得成功地将花状纳米氢氧化镁负载到具有网状结构的海藻酸钠微球上,且能保持花状结构。通过吸附实验分析可得负载纳米氢氧化镁,提升了复合材料的吸附容量,且整个SA@Mg（OH）2微球可以对Eu（III）进行充分的吸附作用。因此,SA@Mg（OH）2的优异性能表明,海藻酸钠负载环境功能纳米粒子是提高纳米吸附材料应用的一种很有前景的方法。（3）为了弥补Mg（OH）2在处理酸性废水中消耗大的不足,我们采用原位沉淀的方法合成了海绵支撑的氧化石墨烯和磷酸钛的复合材料GO@TiP-sponge,获得了一种耐酸的吸附剂。石墨烯均匀包裹在海绵支架表面,而纳米磷酸钛均匀沉积在石墨烯表面,海绵的支撑避免单独使用石墨烯和纳米磷酸钛在吸附处理时发生堆叠、团聚影响吸附效果。吸附研究表明复合材料GO@TiP-sponge对Dy（III）的吸附效果优于单独使用的GO或是GO@TiP。同时其在一个较大的pH范围内均有很高的吸附量,同时具有较快的初始吸附速率。根据吸附数据得出,复合材料GO@Ti P-sponge主要吸附机制为,复合材料上羧基,磷酸基团与Dy（III）形成配位共价键,被固定在吸附剂表面,从而对Dy（III）达到高效吸附的目的。因此,该部分工作能够对大量低pH条件废水中稀土元素的提取有很好的借鉴意义。