我校廖建珍博士再获国家自然科学基金立项 深耕自由基掺杂MOF材料研究助力重金属污染治理

近日，国家自然科学基金委员会公布了新一批项目评审结果，我校廖建珍博士主持申报的课题“多电子氧化还原型自由基掺杂MOFs材料的设计合成及其对重金属含氧阴离子检测与吸附研究”（项目批准号：22566028）成功获得立项资助。这是廖建珍博士继主持完成两项国家自然科学基金项目（批准号：21701170、22166028）后，再次获得该国家级重要科研基金的肯定，彰显了我校在功能材料与环境污染控制交叉研究领域的持续创新能力和科研实力的显著提升。

本项目聚焦于水体中重金属含氧阴离子（如铬酸根、砷酸根、高锝酸根、高铼酸根、硒酸根等）污染这一严峻的环境问题，这些污染物具有高毒性、易迁移和难降解等特点，对生态系统和人类健康构成严重威胁。开发高效、高选择性且能同时实现检测与吸附去除的新材料与技术是当前环境治理领域的迫切需求和前沿挑战。

项目负责人廖建珍博士毕业于中国科学院大学，长期致力于功能配位材料的设计合成及其在环境与能源领域的应用基础研究，具有深厚的学术积累和丰富的项目经验。此次新获批的项目，是廖建珍博士研究方向的深化与拓展。项目拟采用具有大共轭体系的苝或芘衍生物作为有机配体，旨在构筑一系列具有高比表面积和可调孔道结构的自由基掺杂金属-有机框架（MOF）材料。MOF材料因其极高的孔隙率和可设计性而被誉为“分子海绵”，但传统MOF材料在与特定污染物的相互作用强度上有时存在不足。本项目的创新核心在于引入多电子氧化还原特性与自由基化学。通过精心设计的配体和合成策略，在MOF骨架中稳定存在活性自由基位点，这些位点能够发生可逆的多电子氧化还原反应。当面对重金属含氧阴离子污染物时，材料不仅能通过物理吸附和孔道限域效应捕获目标物，更能通过自由基位点与污染物之间发生高效的电子转移，并协同氢键、静电相互作用、阴离子-π等多种弱作用力，极大地增强两者之间的相互作用，从而实现对待测污染物的高灵敏度、高选择性识别检测和高容量、高效率吸附分离。

项目研究具有重要的科学意义和应用前景。其科学价值在于，有望从分子层面揭示自由基掺杂MOF材料与重金属含氧污染物之间由电荷转移和多重弱作用力协同驱动的识别与吸附内在机制，深化对功能材料与污染物界面相互作用规律的理解，为设计合成下一代“功能导向”的智能响应型MOF材料提供全新的设计思路和理论模型。在应用层面，该项目研究成果将为工业废水深度处理、饮用水安全净化等领域提供性能优异的新型候选材料和技术原型，对推动环境污染治理技术的进步、保障环境安全和公众健康具有积极的促进作用。

廖建珍博士项目的再次获批，是我校高度重视科研工作、持续加强师资队伍建设、着力提升原始创新能力的生动体现。学校将持续为科研人员创造良好的工作条件和支持环境，鼓励更多教师投身前沿基础研究和应用技术开发，力争产出更多标志性科研成果，服务国家重大战略和地方经济社会发展需求。

供稿：廖建珍