湿法磷酸作为磷化工产业链的“血液”，其纯度决定了后续磷肥、食品添加剂、新能源材料（如磷酸铁锂前驱体）等产品的质量。“双碳”战略下，新能源（磷酸铁锂电池）和半导体（电子级磷酸）行业对超高纯磷酸（≥ 99.99%）需求激增。然而，湿法磷酸普遍存在Fe3+、Al3+、重金属等杂质含量过高的问题。
针对湿法磷酸体系中多元杂质同步分离难题，本文通过分子拓扑工程构筑了新型多齿膦酸萃取剂P, P'-[(辛基亚胺)二(亚甲基)]二[p-苯次膦酸]（OIDMDPPA）。该分子突破传统磷类萃取剂结构局限，利用辛基亚胺桥联刚性骨架赋予其优异酸稳定性，同时通过裸露的次膦酸氧位点（P=O与P‒O‒H）形成高电荷密度配位域。实验表明：OIDMDPPA对Fe3+的萃取效率较P204、P507、Cyanex 272等提升10 ~ 34.8倍。OIDMDPPA通过配位—离子键协同作用与Fe3+形成三核配合物，其晶体结构中三个Fe3+中心呈线性排列，构成近理想八面体。晶体单元高度对称的空间构型、高度相似的键长和键角以及多齿螯合配位效应的协同作用，使萃取剂分子实现对金属离子的高效萃取。进一步研究表明，OIDMDPPA对湿法磷酸中的Al、Cr、V、Ti、Zr、U及14种稀土元素等不同价态离子具备普适性萃取能力。本工作首次揭示多齿膦酸配体的三核线性协同萃取机制，其“一步法”多金属同步分离特性可为电子级/食品级磷酸生产提供技术支撑，大幅简化现有湿法磷酸多级净化流程。
相关工作“Construction of multidentate phosphonic acid ligand for targeted multi-metal extraction toward puriffcation of wet-process phosphoric acid: mechanistic insights into Fe3+ chelation”发表在“Chemical Engineering Journal（DOI: 10.1016/j.cej.2025.166957）”上。智能材料与工程研究院博士生徐成金为该论文的第一作者，智能材料与工程研究院的教师蒋绪川教授和孙国新教授为共同通讯作者。
