獲獎項目簡介
2025年中國分析測試科學(xué)獎二等獎：基于金屬有機框架功能材料的污染物檢測及去除技術(shù)研究
完成單位：北京建筑大學(xué)、北京市科學(xué)技術(shù)研究院分析測試研究所（北京市理化分析測試中心）、東華大學(xué)、太原科技大學(xué)
完成人：王崇臣、劉艷、衣曉虹、張璐、劉艷彪、王建鳳、趙旭東、王鵬、楚弘宇、王飛
成果簡介：本項目圍繞金屬有機框架（MOFs）材料的環(huán)境應(yīng)用展開系統(tǒng)研究，內(nèi)容涵蓋MOFs的規(guī)模化制備與低碳循環(huán)分離新工藝、基于連續(xù)流裝置的污染物快速檢測、高效去除技術(shù)研發(fā)，以及污染物毒性的多維度精準評估，構(gòu)建了集低成本規(guī)模化合成、環(huán)境分析與水污染控制于一體的MOFs技術(shù)體系。項目團隊圍繞上述研究方向累計發(fā)表SCI論文90余篇，其中10篇代表性論文發(fā)表于Nature Communications、Environmental Science & Technology、Coordination Chemistry Reviews、Applied Catalysis B: Environmental等中科院一區(qū)期刊。相關(guān)論文中共有25篇入選ESI高被引論文，總引用次數(shù)超過6100次。項目核心技術(shù)已獲國家授權(quán)發(fā)明專利5項、實用新型專利1項，部分成果已實現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化并成功應(yīng)用于實際水處理工程，累計創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益157.1萬元。
創(chuàng)新點及科學(xué)價值：本成果聚焦MOFs材料在水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用，系統(tǒng)構(gòu)建了涵蓋材料制備、應(yīng)用技術(shù)與生態(tài)安全評價的全鏈條創(chuàng)新體系。在材料制備方面，創(chuàng)新提出電化學(xué)沉積-膜耦合技術(shù)，實現(xiàn)了MOFs材料的千克級連續(xù)化生產(chǎn)；同時開發(fā)了“以廢制材”的綠色合成路徑，顯著降低材料制備成本與環(huán)境影響。在應(yīng)用技術(shù)方面，研制出多種高靈敏熒光MOFs傳感材料，實現(xiàn)了對水體中重金屬及新興污染物的快速、可視化檢測；通過官能團精準調(diào)控，開發(fā)出兼具優(yōu)異吸附容量與催化活性的MOFs材料，構(gòu)建了吸附-催化降解一體化的污染物去除技術(shù)。在安全評價方面，建立了從理論模擬到實際生物實驗的全流程毒性評估體系，攻克了MOFs在環(huán)境應(yīng)用中生態(tài)風(fēng)險難以預(yù)測與控制的難題，為技術(shù)安全應(yīng)用提供了關(guān)鍵支撐。
社會經(jīng)濟效益：項目團隊所持有的多項核心專利已實現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓，取得了顯著的經(jīng)濟效益。相關(guān)技術(shù)已在多個實際污水處理場景中落地應(yīng)用，形成了良好的示范效應(yīng)，展現(xiàn)出突出的產(chǎn)業(yè)化價值和廣闊的市場潛力。
應(yīng)用前景：本成果所構(gòu)建的“MOFs材料合成―污染物檢測―高效去除―生態(tài)評價”一體化技術(shù)體系，具備綠色、高效與低成本等優(yōu)勢，在工業(yè)廢水處理、飲用水凈化、環(huán)境監(jiān)測及資源回收等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著國家對環(huán)境污染治理與資源循環(huán)利用要求的不斷提升，該技術(shù)有望在化工、制藥、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等行業(yè)實現(xiàn)規(guī)模化推廣，為推動綠色低碳發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)提供重要的技術(shù)支撐。
