2022年9月8日，国家自然科学基金委公布了本度国家自然基金评审结果，我院共获批8项国家自然科学基金项目，其中面上项目2项，青年项目6项，资助经费总额287万元。项目立项数创下新高，实现了立项数、立项率、经费资助额的“新突破”！
 国家自然科学基金项目是国家资助基础研究的主要渠道，也是衡量学院学术水平和科研实力的重要指标。学院领导班子一直高度重视，坚持人才培养和引进并重，加快人才队伍建设。学院在各层级会议上督促老师们尽早准备基金项目的申请工作，在总结往年基金申报工作的成绩、经验和不足的基础上，分析基金申报形势，明确申报重点。同时学院成立专家评审委员会，协助老师们发现问题并及时分析整改，不断提高国家自然科学基金项目的申报质量。

立项项目简介如下：

项目名称：MOFs衍生单原子催化剂精准调控与锂-硫电池性能研究。

项目负责人：王磊

项目简介：能源与环境安全成为当今社会面临的重要问题之一，储能行业的发展是促进新能源充分利用的有效保障。因此，迫切需要新型储能器件来满足当今社会对能源的高度需求。锂-硫电池是一种比能量高、能量密度高、无污染的先进储能器件；同时满足电化学电位低等明显优势，成为极具潜力的候选者。近年来，研究者开始关注锂-硫电池电极材料、电解质、锂负极、隔膜等各个组件的设计，以实现器件整体性能的提升。对正极材料而言，目前锂-硫电池的发展主要受限于多硫化物在电解液中的溶解和穿梭效应引发容量衰减。此外，由于充放电过程中分步电化学反应所需的动力学不足，导致锂-硫电池动力学缓慢，功率密度下降。如何设计合理高效的催化剂，引入催化活性位点，成为动力学性能改善的关键，属于世界瞩目的前沿领域。另一方面，单原子催化剂因其极高的原子利用率，在电催化相关领域备受关注。本项目紧瞄能源与环境安全前沿，独辟蹊径，立足于单原子催化剂设计与多孔正极材料构建，选择金属有机骨架化合物（MOFs）作为前驱体，通过原位阳离子替换、一步热解调控配位环境等策略，实现M-Xn-C系列催化剂构建。并考察金属原子种类、局部微化学环境对活性中心构筑、局域电子状态影响规律，实现锂-硫电池动力学提升。同传统方法相比，本项目利用定向金属原子替换实现单原子均匀分布，工艺简单、可控性强；利用热解过程中气氛调控实现配位环境调控；用作锂-硫电池正极催化剂，有效降低电池循环过程活化能降低，促进反应过程；为锂-硫电池动力学和稳定性的提升奠定基础。

项目名称：基于物质代谢的区域生物天然气供应链系统集成方法及资源环境效应研究

项目负责人：贾小平

项目简介：面对区域生物天然气产业发展的战略需求和热点问题，国家自然科学基金面上项目《基于物质代谢的区域生物天然气供应链系统集成方法及资源环境效应研究》运用环境系统工程和过程系统工程的理论和方法，从全生命周期角度展开对区域生物天然气供应链系统的物质能量代谢、建模和集成优化的理论研究。该研究将为区域生物质资源利用与碳减排问题提供重要的数据基础与技术支撑，并助力我国能源低碳转型升级和实现双碳远景目标。

项目名称：钴基硫化物异质结构强化冶炼高硫烟气吸附脱汞机理研究

项目负责人：杨姝

本项目通过解析高性能金属硫化物异质结构的可控构筑原理及其在高硫气氛下对单质汞选择性吸附强化机制等基础理论，突破冶炼高硫烟气中单质汞难以高效捕获的技术瓶颈，为有色金属冶炼烟气汞污染控制和资源回收提供理论依据和技术支撑。

项目名称：污泥好氧发酵系统中增长型抗生素抗性基因水平/垂直转移传播特征与机制研究

项目负责人：王梦梦

抗生素抗性基因（ARGs）的传播机制与污染控制技术是环境领域的研究热点。污泥作为ARGs的储库，在好氧发酵稳定化控制过程中出现了ARGs丰度不降反增的现象。然而，对于增长型ARGs的发生规律，传播特征以及扩散机制尚不清晰。本项目以污泥好氧发酵系统中增长型ARGs为研究对象，通过考察其空间分布、移动属性及宿主归趋，探明其在污泥发酵体系中的赋存特征。构建转移研究体系，定量解析水平/垂直基因转移对ARGs扩散的贡献。进而探究基因转移与发酵因子的响应关系，与水平/垂直转移发生机理。研究结果将全面揭示增长型ARGs的传播特征与机制，对定向阻断ARGs传播，构建ARGs高效消减技术体系，加强ARGs污染控制具有重要理论价值。

项目名称：人工湿地厌氧铁氨氧化介导的电子传递强化全氟化合物去除研究

项目负责人：康妍

人工湿地技术广泛应用于再生水的提质增效，但存在对全氟化合物等可生化性差的微量有机污染物去除率低的技术难点。该课题从提高微生物降解能力入手，创新性的利用厌氧铁氨氧化过程中铁离子氧化还原的电子传递机制，耦合铁异化还原菌的胞外降解能力，强化对全氟化合物的去除。探究铁离子循环规律和全氟化合物的迁移转化过程，明确全氟化合物降解的功能微生物类群，剖析微生物胞内胞外基因动态变化，明确污染物胞外降解的关键酶，掌握微生物胞外电子传递机制；研究人工湿地系统中根系分泌物、可溶性有机物等关键影响因子对厌氧铁氨氧化电子传递过程和微生物胞外降解全氟化合物的关键作用，优化工艺运行条件，保障人工湿地系统中全氟化合物的高效去除。该课题的开展将为人工湿地处理难降解微量有机污染物提供新思路，为人工湿地作为污水再生处理工艺提供科学参考和理论依据。

项目名称：基于控铅释磷的新型铁基磷矿渣材料对根际非稳态铅迁移的调控机制

项目负责人：李鑫鑫

本项目聚焦矿区土壤重金属污染防治这一前沿问题，基于“控铅释磷”策略合成一种新型铁基磷矿渣材料，通过“水-土-生”微界面过程和“磷-低分子量有机酸”反馈作用相结合的思路，揭示新型铁基磷矿渣材料对根际非稳态铅迁移的调控机制，旨在为推进绿色矿山建设并助力打好“减污净土、洁食居安”保卫战提供理论指导和科学依据。

项目名称：基于体相电荷迁移和界面反应共促的金属原子位点@M-BiVO₄复合光阳极的构筑及其光电催化性能研究

项目负责人：张亚萍

针对BiVO₄低电荷分离效率导致的低太阳能-氢能转化效率问题，同时鉴于BiVO₄可见光响应强的优势，本项目拟从共促体相电荷迁移和界面反应速率出发，一方面，利用不同位点的金属掺杂与浓度可控的缺陷态协同作用，构建体相电子/空穴极化子转移通道，另一方面，通过MOFs衍生构建有利于界面反应的金属原子位点析氧助催化剂。为拓展BiVO₄材料在光电催化领域的应用、开发其他具有高电荷分离效率的光阳极提供新思路。

项目名称：功能化MOF可控构筑及其锌负极保护机理研究

项目负责人：李彩霞

储能设备研究在促进绿色可再生能源的利用、电动汽车的推广、双碳目标的实现等方面发挥着至关重要的作用。可充电水系锌离子电池(RAZB)具有成本低、环境友好、功率密度高等优势，在大规模储能设备、电动汽车动力电池等领域极具前景。然而，RAZB的应用受到工作寿命短的限制，主要原因在于锌负极枝晶生长和界面处副反应。本项目拟开展锌负极人工固态电解质界面膜(SEI)构筑，达到抑制枝晶和副反应的目的，从而延长电池寿命。金属有机骨架化合物(MOF)是近几年兴起的一种晶体材料，具有规则的形貌和多孔结构，可调控性强。然而，大部分MOF具有较差的离子传导能力，将其直接用于构建人工SEI的报道极少。本项目拟突破锌离子在MOF体相传导能力差的问题，实现MOF直接在人工SEI构筑方面的应用。受到MOF质子及锂离子传导能力提升策略启发，本项目采取官能团修饰方法，制备功能化MOF-X，提升锌离子传导能力，阐释官能团修饰策略对MOF微观结构影响规律，及其结构特征与锌离子传导能力的构-效关系；基于原位分析手段，明确锌离子传导路径，构建理论模型；通过配体链长调整、官能团修饰等策略实现MOF孔道结构与理化性质调控；利用孔道限域效应实现水合锌离子在人工SEI中的脱溶剂化效果，探究窗口与腔体尺寸对脱溶剂化影响规律；研究MOF结构功能化引起的亲锌性提升与抑制副反应效果。将构建长循环寿命、高能量密度RAZB作为目标，提出MOF结构用于高品质人工SEI设计原则，为推进RAZB的产业化应用提供切实可行的负极改性方案。