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2018年度山东省自然科学基金(第一批)拟推荐项目清单

一、项目基本信息

(1)本项目为2018年度山东省自然科学基金第一批拟推荐项目，项目名称为“基于纳米复合材料的光催化水处理技术研究”。该项目由山东省X大学环境科学与工程学院牵头，联合山东省Y研究所、山东省Z科技有限公司共同承担。项目主要研究内容为新型纳米复合材料的设计、合成及其在水处理中的应用。项目执行期限为三年，起止时间为2019年1月至2021年12月。

(2)项目拟通过纳米复合材料的制备与改性，提高其光催化活性，从而实现高效、低能耗的水处理效果。具体研究内容包括：合成具有高光催化活性的纳米复合材料；研究复合材料的结构、性能与光催化活性的关系；开发新型光催化水处理技术；评估光催化水处理技术在实际水处理中的应用效果。

(3)项目预期成果包括：建立一套具有自主知识产权的纳米复合材料合成方法；开发出一种高效、低能耗的光催化水处理技术；发表高水平学术论文5篇，其中SCI收录3篇；申请发明专利2项；培养研究生2名。此外，项目还将为我国水处理行业提供技术支持，推动我国水处理技术水平的提高。

二、项目研究方向与内容

(1)本项目的研究方向聚焦于纳米复合材料在水处理领域的应用，旨在开发新型高效光催化水处理技术。首先，将深入研究纳米复合材料的合成方法，通过调控材料的组成和结构，提高其光催化活性和稳定性。其次，项目将探讨复合材料的表面性质对光催化活性的影响，优化复合材料的设计，使其在可见光下具有更高的催化效率。此外，还将研究复合材料在不同水处理环境下的适用性，为实际应用提供理论依据。

(2)项目内容主要包括以下几个方面：一是纳米复合材料的制备与改性研究，包括材料合成工艺优化、材料表面改性技术等；二是光催化活性评价方法的研究，建立一套科学、简便的光催化活性测试体系；三是光催化水处理技术在实际应用中的性能评估，包括去除有机污染物、氮磷污染物等；四是光催化水处理技术的能耗分析，研究降低能耗的有效途径；五是光催化水处理技术的环境影响评估，确保技术的可持续性。

(3)项目还将开展以下研究内容：一是纳米复合材料在微污染水体中的降解性能研究；二是纳米复合材料在饮用水处理中的应用研究；三是纳米复合材料在工业废水处理中的应用研究；四是纳米复合材料在污水处理厂尾水回用中的应用研究；五是纳米复合材料在农业面源污染控制中的应用研究。通过这些研究，旨在为我国水处理领域提供新型、高效、环保的光催化水处理技术，推动水处理行业的技术进步。

三、项目预期成果与贡献

(1)项目预期实现以下成果：合成至少5种具有高光催化活性的纳米复合材料，其中至少2种复合材料的光催化降解率超过95%；发表SCI收录论文5篇，其中影响因子大于3.0的论文2篇；申请发明专利2项，并成功授权1项；培养研究生2名，其中硕士研究生1名，博士研究生1名。

(2)项目成果将显著提高我国光催化水处理技术的水平，预计在以下方面产生贡献：降低水处理能耗30%以上，实现水资源的循环利用；减少水处理过程中化学药剂的使用，降低环境污染；为我国水处理行业提供新型技术支持，助力实现国家节能减排目标；为解决我国部分地区水污染问题提供有效途径，如长江、黄河等流域的水体净化。

(3)项目成果有望在以下领域产生实际应用：在工业废水处理中，预计可处理COD、氨氮等污染物浓度分别降低50%以上；在饮用水处理中，可有效去除水中有机污染物和重金属离子，提高水质；在农业面源污染控制中，项目成果可应用于农田灌溉水净化，减少农业面源污染对水环境的危害。以我国某大型钢铁企业为例，应用项目成果后，预计年减排COD量可达500吨，减少氨氮排放300吨。

四、项目团队与研究基础

(1)项目团队由山东省X大学环境科学与工程学院的教授、副教授、博士研究生和硕士研究生组成，成员具有丰富的科研经验和扎实的理论基础。团队负责人为教授，具有博士学位，研究方向为纳米材料在水处理中的应用，主持过国家自然科学基金项目2项，发表SCI论文20余篇，授权发明专利3项。团队成员中，副教授2名，具有博士学位，研究方向分别为光催化材料和水处理技术，发表SCI论文15余篇，参与国家级科研项目3项。博士研究生3名，硕士研究生5名，均在导师指导下从事相关研究。

(2)项目团队在纳米复合材料合成方面具有显著的研究基础。近年来，团队成功合成了一系列具有高光催化活性的纳米复合材料，如TiO2基复合材料、ZnO基复合材料等。这些材料在降解有机污染物、去除重金属离子等方面表现出优异的性能。团队在纳米复合材料改性方面也取得了丰硕成果，通过引入不同类型的改性剂，显著提高了复合材料的稳定性和光催化活性。以TiO2基复合材料为例，通过引入石墨烯纳米片，成功将光催化活性提高了30%。

(3)项目团队在光催化水处理技术方面积