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、自然基金準備與申請背后的故事。

2016年國家自然科學基金面上項目：氨基多羧酸化合物改性磁性納米復合材料對低濃度絡合重金屬的深度凈化機制（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，還要與總量控制相結合，因此，對重金屬污染物的排放要求更加嚴格。水中重金屬往往與有機絡合劑形成絡合態(tài)重金屬，從而導致常規(guī)化學沉淀處理效率下降，經(jīng)過常規(guī)化學沉淀后的絡合重金屬廢水還需進一步深度處理才能達到國家排放標準。本項目擬以氨基多羧酸化合物改性磁性復合材料為吸附劑，系統(tǒng)研究其對水中低濃度絡合重金屬的深度凈化機理，明確吸附劑凈化水中低濃度絡合重金屬的控制因素，為設計和開發(fā)對低濃度絡合重金屬具有高效凈化效果的吸附劑提供理論指導，也可從污染防治的角度為工業(yè)生產上絡合劑的使用提供技術參考。

項目研究重點/創(chuàng)新點/預期

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合劑共存體系中對絡合重金屬的吸附行為和機制，為低濃度絡合態(tài)重金屬廢水的吸附處理提供理論依據(jù)和技術支撐。

（2）闡明吸附劑表面氨基多羧酸化合物與絡合劑、重金屬之間的相互作用機制，為強絡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、無機絡合劑，這些高濃度絡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，使吸附劑表面基團具有強絡合能力，通過吸附劑表面基團與水中絡合劑的競爭絡合作用，使水中重金屬絡合物釋放游離重金屬而被吸附到吸附劑表面，從而達到吸附去除的目的。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與水中重金屬、絡合劑之間的相互作用機制，為開發(fā)對絡合態(tài)重金屬具有高效吸附作用的吸附劑提供理論依據(jù)和技術支撐。

                                   圖1本項目研究思路示意圖

個人/團隊特色

項目負責人王家宏副教授，清華大學訪問學者，主要研究方向為基于環(huán)境功能材料的水污染控制技術。2004年進入陜西科技大學資源與環(huán)境學院任教，目前在環(huán)境科學與工程學院從事教學科研工作。近5年先后主持國家自然科學基金青年基金，陜西省社發(fā)攻關項目，陜西省自然科學基金等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)領域“ESI高被引論文（1%）”。申請發(fā)明專利20余項，其中授權9項?？蒲谐晒@教育部高等學校優(yōu)秀科研成果獎自然科學一等獎1項（第8）。

成功立項的認識或建議

1、凝練科學問題。國家自然科學基金要求研究選題具有重要科學意義和創(chuàng)新，因此，科學問題是科學研究的核心，也是科學研究“千里之行”的第一步。選擇研究主題時，要對自己所在研究領域和相關研究領域有全面的認識，隨時跟蹤該領域的最新研究進展。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)存在重金屬廢水達標難問題，特別是低濃度絡合態(tài)重金屬廢水（含有高濃度有機絡合劑和低濃度重金屬濃度低）。因此，開展低濃度絡合態(tài)重金屬廢水方面的研究，具有重要意義。為此，我們查閱大量相關文獻資料和近幾年該方向獲批國家自然科學基金的研究現(xiàn)狀，充分掌握目前該研究方向的進展情況。結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，在初步實驗的基礎上，提出明確的科學問題。

2、圍繞科學問題，認真撰寫申請書。撰寫項目申請書時，應緊緊圍繞科學問題撰寫項目申請書的立項依據(jù)，研究內容、研究方案，擬解決關鍵問題及自己的研究基礎等，申請書應明確本項目具體研究科學問題。同時應注意項目申請書各部分的邏輯關系，各部分內容相互印證，構成一個完整的“故事”。撰寫過程中認真推敲每一句話，反復閱讀申請書，保證語言通順，言簡意賅，無錯別字等低級錯誤。同時，多請教校內外經(jīng)驗豐富的老師對申請書的內容、格式等進行診斷和把脈，并根據(jù)所提指導意見進一步完善申請書內容。

 （核稿：崔楠 編輯：杜楊 學生編輯：康松磊）