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(lái)，國家自然科學(xué)獎授獎成果，全部得到過(guò)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(xiàn)，在2016年的國家自然科學(xué)基金上終有斬獲。我們開(kāi)辟【基金故事】欄目，聽(tīng)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(xué)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(luò )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(mǎn)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(luò )合劑形成絡(luò )合態(tài)重金屬，從而導致常規化學(xué)沉淀處理效率下降，經(jīng)過(guò)常規化學(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，系統研究其對水中低濃度絡(luò )合重金屬的深度凈化機理，明確吸附劑凈化水中低濃度絡(luò )合重金屬的控制因素，為設計和開(kāi)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，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(diǎn)/創(chuàng )新點(diǎn)/預期

本項目研究創(chuàng )新點(diǎn)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(luò )合劑共存體系中對絡(luò )合重金屬的吸附行為和機制，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制，為強絡(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、無(wú)機絡(luò )合劑，這些高濃度絡(luò )合劑往往會(huì )與重金屬作用形成穩定常數較高的配合物，也可與重金屬競爭吸附劑表面活性位點(diǎn)，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(luò )合能力，通過(guò)吸附劑表面基團與水中絡(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，從而達到吸附去除的目的。通過(guò)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(luò )合劑之間的相互作用機制，為開(kāi)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和技術(shù)支撐。

                                   圖1本項目研究思路示意圖

個(gè)人/團隊特色

項目負責人王家宏副教授，清華大學(xué)訪(fǎng)問(wèn)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(zhuān)利20余項，其中授權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）。

成功立項的認識或建議

1、凝練科學(xué)問(wèn)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(wèn)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(shí)，要對自己所在研究領(lǐng)域和相關(guān)研究領(lǐng)域有全面的認識，隨時(shí)跟蹤該領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。本項目選題是在通過(guò)平時(shí)與企業(yè)合作研究過(guò)程中，發(fā)現很多行業(yè)企業(yè)存在重金屬廢水達標難問(wèn)題，特別是低濃度絡(luò )合態(tài)重金屬廢水（含有高濃度有機絡(luò )合劑和低濃度重金屬濃度低）。因此，開(kāi)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)文獻資料和近幾年該方向獲批國家自然科學(xué)基金的研究現狀，充分掌握目前該研究方向的進(jìn)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(kāi)展前期初步實(shí)驗研究，在初步實(shí)驗的基礎上，提出明確的科學(xué)問(wèn)題。

2、圍繞科學(xué)問(wèn)題，認真撰寫(xiě)申請書(shū)。撰寫(xiě)項目申請書(shū)時(shí)，應緊緊圍繞科學(xué)問(wèn)題撰寫(xiě)項目申請書(shū)的立項依據，研究?jì)热?、研究方案，擬解決關(guān)鍵問(wèn)題及自己的研究基礎等，申請書(shū)應明確本項目具體研究科學(xué)問(wèn)題。同時(shí)應注意項目申請書(shū)各部分的邏輯關(guān)系，各部分內容相互印證，構成一個(gè)完整的“故事”。撰寫(xiě)過(guò)程中認真推敲每一句話(huà)，反復閱讀申請書(shū)，保證語(yǔ)言通順，言簡(jiǎn)意賅，無(wú)錯別字等低級錯誤。同時(shí)，多請教校內外經(jīng)驗豐富的老師對申請書(shū)的內容、格式等進(jìn)行診斷和把脈，并根據所提指導意見(jiàn)進(jìn)一步完善申請書(shū)內容。

 （核稿：崔楠 編輯：杜楊 學(xué)生編輯：康松磊）