高氯酸盐（ClO₄⁻）在水中的高溶解性和稳定性使其难以通过常规沉淀或吸附法去除。水滑石类层状双金属氢氧化物（LDHs）经高温焙烧后，会失去层间阴离子和水分子，转变为混合金属氧化物（LDO）。LDO在接触到含有阴离子的水溶液时，会基于其“结构记忆效应”，重新水化恢复LDH的层状结构，并将水中的目标阴离子（如ClO₄⁻）作为层间阴离子插入层间，从而实现对ClO₄⁻的高容量、选择性吸附。然而，LDO吸附饱和后，其化学再生（如用高浓度NaCl或碱液）会产生高盐、高ClO₄⁻的再生废液。本研究开创性地提出了“厌氧生物再生法”：利用能专性还原ClO₄⁻的微生物，以廉价的有机物（如乙酸）为电子供体，将层间的ClO₄⁻还原为Cl⁻，从而破坏其与层板的静电平衡，使Cl⁻被释放到水中，实现LDO的原位生物再生。

  本研究首先通过共沉淀-焙烧法制备了MgAl-LDO，其对水中ClO₄⁻展现了优异的选择性吸附性能（在竞争阴离子存在下）。吸附饱和后的ClO₄⁻-LDO，被投入到一个已驯化富集了高效高氯酸盐还原菌（如Dechloromonas）的厌氧生物反应器中，并投加乙酸钠作为电子供体。在厌氧条件下，附着在LDO表面的微生物，利用乙酸氧化产生的电子，将LDO层间的ClO₄⁻持续地还原为Cl⁻。随着ClO₄⁻被消耗，LDO为了维持电中性，会释放出Cl⁻并重新从溶液中吸附其他阴离子（如HCO₃⁻）或恢复为LDO。经过约48小时的生物再生，LDO的吸附活性恢复了90%以上。再生液中几乎检测不到ClO₄⁻，只有无毒的Cl⁻。

  这种“吸附-厌氧生物再生”循环进行了5次，LDO的吸附容量保持稳定。该耦合系统成功地利用廉价的生物过程替代了昂贵的化学再生过程，不仅避免了二次化学废液的产生，而且从根本上去除了高氯酸盐的毒性，实现了吸附材料的绿色、可持续循环利用。该思路为水中高氯酸盐及其他难去除含氧阴离子的处理提供了全新的技术模式。

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