传统的离子交换法因其吸附容量较小、分离度较低,使其在稀土工业生产上受到局限。本论文针对这一问题,将来源广泛、价格低廉的皮胶原纤维和植物单宁组装成超分子吸附材料,用于研究对轻稀土元素La³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺的吸附特性和解吸规律。经理论与实验研究表明:胶原纤维固化杨梅单宁对轻稀土离子La³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺的平衡吸附量与该吸附溶液的pH、温度、浓度及小分子稀土配体有关。其吸附平衡规律可用Freundlich方程描述,表现为固化单宁对稀土的吸附为多分子层吸附;在适当范围内提高pH值会增加平衡吸附量;La³⁺溶液在pH为4.5时吸附效果最好,Pr³⁺和Nd³⁺溶液则在pH为5.0时吸附容量最高,即在温度为293K ,RE³⁺溶液的初始浓度为2.50mmol/l条件下,La³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺的最高平衡吸附容量分别为0.24mmol/g、0.26mmol/g、0.44mmol/g;在283-313K范围内,温度对平衡吸附容量影响不大;吸附动力学可用拟二级速度方程来描述;在二小时内即可达到吸附平衡。在相同实验条件下,加入乙二胺的RE³⁺溶液,在胶原纤维固化杨梅单宁上的平衡吸附容量是不加时的3-4倍,比最新报道（上海有色金属,2006年,27卷,第三期）大5-6倍。即在温度为293K ,RE³⁺溶液的初始浓度为2.50mmol/l条件下,La³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺的平衡吸附容量分别为0.94mmol/g（pH=4.5）、1.02mmol/g（pH=5.0）、1.20mmol/g（pH=5.0）。胶原纤维固化杨梅单宁用量为2.0g、直径为10mm、高度为300mm的吸附柱,在动态吸附和解吸过程中,加入乙二胺的RE³⁺溶液同样具有较大的吸附容量,解吸液中RE³⁺的浓度比初始RE³⁺吸附溶液高近15倍。同时,在加入乙二胺的氟碳铈矿模拟吸附体系中,La³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺之间的洗脱过程表现出了较好的选择性。在实验中得到了La³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺最高量占总RE³⁺百分比分别为96.1%、32.4%、90.4%的溶液。基于RE³⁺溶液在胶原纤维固化杨梅单宁的动态吸附和解吸过程中,吸附容量较大,富集度较高,La³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺之间表现出了较好的选择性。可望将这类吸附材料用于对稀土冶炼中低品位氟碳铈矿浸出液RE³⁺的富集和分离以及水体中稀土污染物的回收和处理。这对于进一步研究稀土元素的绿色富集和分离新工艺的提供了理论基础和实验依据。