贵金属具有优良的物理和化学性质,因此常被广泛应用于电子工业、化工等现代高新技术产业以及首饰、工业催化剂等行业。但是其有限的储量极大地促进了二次资源金属回收技术的发展。由于电子垃圾中含有大量的贵金属,以手机为例,理论上可以从100万部手机中回收约30公斤金、200公斤银和1万公斤铜,所以电子垃圾被认为是有价值的“城市矿山”,是贵金属重要的二次原料来源。设计新型吸附剂材料回收电子垃圾中的贵金属成为研究的重点和热点。但是,要获得具有对贵金属有高吸附能力、出色的选择性、快速动力学、合成步骤简单的吸附剂材料仍然存在重大挑战。MXenes作为一种新兴的二维片层材料,由于具有超高比表面积、强大的亲和力、丰富的含氧官能团和活性位点等优势,在分离富集贵金属领域显示出潜在的应用前景。然而,由于单层MXene通过范德华力和氢键堆积在一起,使其容易聚集,同时粉末状的吸附剂材料不利于回收,阻碍了其实际应用。为了解决这些问题,本文提出了一种有效的策略:将二维MXene纳米片制备为三维气凝胶结构。分别采用水热法、Pickering乳液法和定向自组装等方法,制备了不同形貌和性质的MXene基复合气凝胶,研究其在贵金属分离富集领域的应用特性。本论文主要内容如下:（1）在氧化石墨烯（GO）的辅助下,通过水热法和冷冻诱导组装方法成功制备了一种新型吸附剂Ti3C2Tx MXene-GO复合气凝胶（MXGA）,同时制备了单独的GO气凝胶（GA）和MXene气凝胶（MXA）。通过对Ti3C2Tx MXene和GO的比例进行调整后,复合气凝胶呈现一个均匀、完整、相互连接的三维框架。通过对不同温度、接触时间、p H和离子强度下的批量吸附实验,获得了复合气凝胶吸附Au（III）和Ag（I）的最佳条件。三种吸附剂材料对Au（III）和Ag（I）的吸附动力学遵循拟二阶动力学模型。在多种金属离子共存的条件下,MXGA和MXA对Au（III）和Ag（I）表现出出色的选择性,MXGA吸附Au（III）、Ag（I）的Kd值分别为2.61×10~6和2.03×10~5。MXGA和MXA对Au（III）的捕获能力较高,在常温下的最大吸附量分别为1063.8 mg g-1和1851.8 mg g-1。研究了吸附机理,提出了MXGA吸附Au（III）主要依靠氧化还原反应和静电吸引,对Ag（I）的吸附主要依靠含氧官能团的表面络合作用。在复杂环境下,MXGA对Au（III）的选择性捕获能力大于MXA。MXGA中MXene和氧化石墨烯的协同效应以及多孔结构,使其具有高稳定性和对贵金属的吸附能力。鉴于未来可持续发展技术面临的社会挑战越来越大,这些独特的特性使MXGA在从电子垃圾和矿石样品中捕获贵金属时具有卓越的性能,并具有良好的前景,成为缓解资源稀缺的新的环境友好方式。（2）利用Pickering乳液法和定向冷冻自组装制备了具有有序网状结构的三维Ti3C2Tx MXene-POSS/V2O3@C气凝胶（MPVA）和MXene-POSS气凝胶（MPA）。以Pickering乳液为模板剂,通过MXene的界面自组装制备了轻质、耐聚集性能的MPA和MPVA。制备的MPVA和MPA对Au（III）具有良好的吸附能力和高选择性,分配系数Kd均超过10~6 m L g-1。在低温条件下（273 K）,MPVA对Au（III）的去除率超过99.9%,这表明该吸附剂在寒冷天气下捕获Au（III）具有很好的应用前景。MPVA表现出超快动力学,仅10 min就达到吸附平衡。Langmuir模型很好地描述了MPVA对Au（III）的吸附,在298 K时,MPVA对Au（III）的最大吸附量为1425.4 mg g-1。对其吸附机理进行详细研究得知以氧化还原捕获机制为主。经5次循环后,MPVA显示出良好的可重用性。因此MPVA从矿样和电子废弃物中回收Au（III）具有显著的性能,表明探索一种新型的、环境友好的方法缓解资源短缺具有广阔的前景。