基金故事⑤王家宏：千里之行，始于足下

 【基金故事】2015年，中國發(fā)表的SCI論文中，62.1%的得到了它的資助；近年來，國家自然科學(xué)獎授獎成果，全部得到過它的支持。它，就是已有30年歷史的國家自然科學(xué)基金。在陜科大，有這么一批科研工作者，他們迎難而上、披荊斬棘，堅持奮斗在科研第一線，在2016年的國家自然科學(xué)基金上終有斬獲。我們開辟【基金故事】欄目，聽他們講述科研項目與創(chuàng)新、自然基金準(zhǔn)備與申請背后的故事。

2016年國家自然科學(xué)基金面上項目：氨基多羧酸化合物改性磁性納米復(fù)合材料對低濃度絡(luò)合重金屬的深度凈化機(jī)制（21677092）B070302

項目介紹

國家出臺的《重金屬污染綜合防治“十二五規(guī)劃”》首次提出重金屬污染排放總量控制制度，這要求重金屬污染防治即要滿足重金屬排放濃度控制指標(biāo)，還要與總量控制相結(jié)合，因此，對重金屬污染物的排放要求更加嚴(yán)格。水中重金屬往往與有機(jī)絡(luò)合劑形成絡(luò)合態(tài)重金屬，從而導(dǎo)致常規(guī)化學(xué)沉淀處理效率下降，經(jīng)過常規(guī)化學(xué)沉淀后的絡(luò)合重金屬廢水還需進(jìn)一步深度處理才能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。本項目擬以氨基多羧酸化合物改性磁性復(fù)合材料為吸附劑，系統(tǒng)研究其對水中低濃度絡(luò)合重金屬的深度凈化機(jī)理，明確吸附劑凈化水中低濃度絡(luò)合重金屬的控制因素，為設(shè)計和開發(fā)對低濃度絡(luò)合重金屬具有高效凈化效果的吸附劑提供理論指導(dǎo)，也可從污染防治的角度為工業(yè)生產(chǎn)上絡(luò)合劑的使用提供技術(shù)參考。

項目研究重點/創(chuàng)新點/預(yù)期

本項目研究創(chuàng)新點和特色主要有:

（1）合成氨基多羧酸化合物改性磁性納米復(fù)合材料，研究氨基多羧酸化合物改性磁性納米吸附劑在多種絡(luò)合劑共存體系中對絡(luò)合重金屬的吸附行為和機(jī)制，為低濃度絡(luò)合態(tài)重金屬廢水的吸附處理提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

（2）闡明吸附劑表面氨基多羧酸化合物與絡(luò)合劑、重金屬之間的相互作用機(jī)制，為強(qiáng)絡(luò)合劑改性吸附劑的研發(fā)提供有益的借鑒。

該研究發(fā)展前沿和應(yīng)用前景

吸附法是低濃度重金屬廢水處理的常用方法，由于常規(guī)化學(xué)沉淀處理后重金屬廢水除了含有低濃度的重金屬之外，還含有高濃度有機(jī)、無機(jī)絡(luò)合劑，這些高濃度絡(luò)合劑往往會與重金屬作用形成穩(wěn)定常數(shù)較高的配合物，也可與重金屬競爭吸附劑表面活性位點，從而大大降低吸附法對低濃度重金屬的去除效果。本研究合成氨基多羧酸化合物改性磁性納米吸附劑，使吸附劑表面基團(tuán)具有強(qiáng)絡(luò)合能力，通過吸附劑表面基團(tuán)與水中絡(luò)合劑的競爭絡(luò)合作用，使水中重金屬絡(luò)合物釋放游離重金屬而被吸附到吸附劑表面，從而達(dá)到吸附去除的目的。通過該研究，闡明氨基多羧酸化合物改性磁性吸附劑表面基團(tuán)與水中重金屬、絡(luò)合劑之間的相互作用機(jī)制，為開發(fā)對絡(luò)合態(tài)重金屬具有高效吸附作用的吸附劑提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

                                   圖1本項目研究思路示意圖

個人/團(tuán)隊特色

項目負(fù)責(zé)人王家宏副教授，清華大學(xué)訪問學(xué)者，主要研究方向為基于環(huán)境功能材料的水污染控制技術(shù)。2004年進(jìn)入陜西科技大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院任教，目前在環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院從事教學(xué)科研工作。近5年先后主持國家自然科學(xué)基金青年基金，陜西省社發(fā)攻關(guān)項目，陜西省自然科學(xué)基金等10余項。發(fā)表SCI收錄論文20余篇，1篇論文入選環(huán)境生態(tài)領(lǐng)域“ESI高被引論文（1%）”。申請發(fā)明專利20余項，其中授權(quán)9項?？蒲谐晒@教育部高等學(xué)校優(yōu)秀科研成果獎自然科學(xué)一等獎1項（第8）。

成功立項的認(rèn)識或建議

1、凝練科學(xué)問題。國家自然科學(xué)基金要求研究選題具有重要科學(xué)意義和創(chuàng)新，因此，科學(xué)問題是科學(xué)研究的核心，也是科學(xué)研究“千里之行”的第一步。選擇研究主題時，要對自己所在研究領(lǐng)域和相關(guān)研究領(lǐng)域有全面的認(rèn)識，隨時跟蹤該領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。本項目選題是在通過平時與企業(yè)合作研究過程中，發(fā)現(xiàn)很多行業(yè)企業(yè)存在重金屬廢水達(dá)標(biāo)難問題，特別是低濃度絡(luò)合態(tài)重金屬廢水（含有高濃度有機(jī)絡(luò)合劑和低濃度重金屬濃度低）。因此，開展低濃度絡(luò)合態(tài)重金屬廢水方面的研究，具有重要意義。為此，我們查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)資料和近幾年該方向獲批國家自然科學(xué)基金的研究現(xiàn)狀，充分掌握目前該研究方向的進(jìn)展情況。結(jié)合自己前期研究工作，提出擬申請項目的研究選題，并開展前期初步實驗研究，在初步實驗的基礎(chǔ)上，提出明確的科學(xué)問題。

2、圍繞科學(xué)問題，認(rèn)真撰寫申請書。撰寫項目申請書時，應(yīng)緊緊圍繞科學(xué)問題撰寫項目申請書的立項依據(jù)，研究內(nèi)容、研究方案，擬解決關(guān)鍵問題及自己的研究基礎(chǔ)等，申請書應(yīng)明確本項目具體研究科學(xué)問題。同時應(yīng)注意項目申請書各部分的邏輯關(guān)系，各部分內(nèi)容相互印證，構(gòu)成一個完整的“故事”。撰寫過程中認(rèn)真推敲每一句話，反復(fù)閱讀申請書，保證語言通順，言簡意賅，無錯別字等低級錯誤。同時，多請教校內(nèi)外經(jīng)驗豐富的老師對申請書的內(nèi)容、格式等進(jìn)行診斷和把脈，并根據(jù)所提指導(dǎo)意見進(jìn)一步完善申請書內(nèi)容。

 （核稿：崔楠 編輯：杜楊 學(xué)生編輯：康松磊）