尽管关于是单独控制磷、氮还是同时控制两者以缓解富营养化问题仍存在争议[1]，但从经济和技术的角度来看，控制磷被认为更为可行[2]。因此，在排放前降低磷浓度是必要的。与其他方法相比，吸附法因其能够实现超低排放浓度而具有巨大潜力[3]，随着全球排放限制的日益严格，这一点变得越来越重要[4]。此外，磷是一种不可再生资源，其主要可开采形式——磷矿石的储量正在逐年减少[5]。值得注意的是，吸附法在吸附剂再生过程中还能实现磷的潜在回收，有助于缓解资源短缺问题[3]。这种去除与回收的双重效益推动了新型高容量、选择性吸附剂的研发。
基于镧的材料由于其强烈的磷亲和力、丰富的天然储量以及在缓解富营养化方面的有效性（如镧改性的膨润土[6]所示），已成为研究重点。这些优势促进了多种基于镧的吸附剂的发展[7]、[8]。虽然常见的纳米级镧化合物（如氧化物、氢氧化物、碳酸盐）由于其较大的表面积和丰富的吸附位点而具有较高的吸附能力，但它们容易聚集，这限制了其实际应用。因此，将镧化合物掺入或沉积到合适的载体上是一种广泛采用的策略，以提高稳定性、分散性，并保持甚至增强吸附性能[9]、[10]。此外，混合金属氧化物和氢氧化物不仅降低了成本，而且与单一金属吸附剂相比，表现出更优异的磷去除性能[11]。为了优化成本效益和效率，通常会将铁、镁、铝和钙等储量丰富且成本较低的金属与镧结合，制备二元或多组分吸附剂[12]。虽然之前的方法通常涉及将镧宏观负载到载体上，但另一种方法是将活性金属整合到稳定的晶体晶格中。钙钛矿LaFeO3就体现了这种方法。其结构在原子层面整合了镧和铁，既保持了两种金属的优点，又具有固有的稳定性，使其成为一种有前景的磷吸附剂。然而，LaFeO3通常通过多步骤或高能耗的过程合成，例如水热沉淀后进行煅烧[13]或溶胶-凝胶法[14]。
溶液燃烧合成（SCS）是一种多功能、自维持的过程，广泛应用于材料合成，涉及金属硝酸盐（氧化剂）和有机燃料之间的放热氧化还原反应[15]。气体的快速释放和随后的快速冷却通常会产生多孔、细分散的固体，这些固体有利于吸附。对于金属氧化物吸附剂而言，表面羟基通过配体交换成为磷酸盐吸附的主要活性位点[16]。因此，调控表面羟基含量是提高吸附性能的关键策略。例如，吴百乐等人使用溶剂热法制备了CeO2，并通过控制合成过程中加入的水量来调节其羟基含量，从而调节其磷酸盐吸附性能[17]。然而，这种直接的水热/溶剂热调控方法并不适用于所有情况。相比之下，SCS为包括LaFeO3在内的多种氧化物提供了一条更通用的合成途径，相比传统的多步骤合成方法更为简便。
鉴于柠檬酸在SCS中既可作为燃料又可作为螯合剂的双重作用，我们假设通过改变其用量（用燃料与氧化剂的比率φ表示）可以有效地调控所得金属氧化物的微观结构和表面化学性质（特别是羟基含量），从而调控其吸附性能。为了验证这一点，我们使用硝酸铁(III)和硝酸镧作为氧化剂，通过系统改变燃料（柠檬酸）的用量，制备了一系列LaFeO3吸附剂，并通过宏观实验和微观表征研究了其磷酸盐吸附性能及背后的机理。本研究表明φ直接控制表面羟基含量，这是决定磷酸盐吸附能力的关键因素。这项工作为SCS法制备的LaFeO3提供了全面的见解，并展示了通过燃烧合成参数精确调控吸附剂表面化学性质的方法，具有环境应用价值。
