近日，国家自然科学基金委员会正式公布 2025 年度国家自然科学基金青年学生基础研究项目（博士研究生类）立项名单。中国科学技术大学环境科学与工程系（以下简称 “环境系”）2023 级博士研究生刘宏志（师从俞汉青教授）申报的 “面向焦化废水聚合净化的铁锈基单原子催化剂焦耳热创制及构效机理” 项目成功获批立项。
国家自然科学基金青年学生基础研究项目（博士研究生）于 2023 年首次试点设立，旨在遴选并支持已展现出科研发展潜力的优秀博士研究生。项目采用 “推荐 + 评审” 遴选模式，支持学生在国家自然科学基金资助范围内自主选题开展基础研究，着力培养其独立科研能力，夯实科研兴趣，激发创新思维，提升科学素养，既为其科研生涯筑牢根基，也为构建高水平基础研究人才队伍提供优质储备。
本项目以废弃铁锈板为原料，采用焦耳热耦合原位刻蚀法，同步实现铁锈板的快速高值化转化与低 d 带中心铁锈基单原子催化剂（R-SACs）的精准构筑，可驱动焦化废水中有机污染物通过非自由基电子转移路径实现低碳高效催化聚合去除。项目拟系统建立 R-SACs 的规模化制备工艺与多尺度表征体系，阐明 “活性位点配位环境 — 界面电子结构 — 催化聚合反应机制” 的构效调控规律；开展连续流实际废水处理试验，结合全流程生命周期评价与技术经济分析，量化药耗、能耗与碳足迹的协同削减效益。预期成果有望拓宽焦化废水处理技术思路、突破现有技术原理局限，为低成本低碳型工业水处理技术的工程化应用提供核心工艺范式与放大理论依据。
展开剩余50%刘宏志在硕博连读阶段，聚焦单原子催化剂设计及其环境应用方向开展研究。以第一作者 / 共同第一作者身份发表 Nature Communications（ESI 热点论文、ESI 高被引论文）、Applied Catalysis B: Environmental 等高水平论文 2 篇，授权及公示发明专利 7 项；专业学业成绩稳居年级第一，斩获 2024 年博士生国家奖学金、2024 年 “降碳减污” 雪迪龙科技创新一等奖等多项荣誉，同时以项目负责人身份摘得挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛铜奖、第十八届环境友好科技竞赛全国一等奖在内的 11 项省部级及以上学科竞赛奖励。
刘宏志表示，开云app此次获批国家自然科学基金项目资助，既是肯定也是鞭策，后续他将全身心投入研究，以高标准严要求扎实推进项目实施、圆满完成各项研究任务。未来，他将始终怀揣科研热忱深耕领域前沿，聚焦生态环境领域关键核心与前沿尖端问题持续探索，积极开展高水平学术研讨与实践攻关，力争为复杂环境问题治理提供科学方案与技术支撑，助力国家 “双碳” 战略落地实施，为全球可持续发展贡献青春力量与科研担当。
{jz:field.toptypename/} 焦耳热装置作为材料领域改性和制备的新方法，近些年被应用在电池正负极材料，高熵合金催化剂，单原子催化剂，塑料降解，二维材料，石墨烯制备，陶瓷材料等等的制备与改性。同时目前焦耳热也可以与磁场、电场、压力等协同作用。不断的拓展成热压焦耳热，等离子，磁场焦耳热，电场焦耳热。焦耳热还可以深入开发在不同领域的应用和推进焦耳热在产业化的落地与应用。发布于：中国香港
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