曾光明课题组研究成果:金属有机骨架功能材料
金属有机骨架(MOFs)材料是20世纪90年代发展起来的一类新型晶态多孔材料,它由无机金属中心(金属离子或金属簇)与有机配体通过自组装相互连接而成。得益于其优异的性能,MOFs材料被学术界广泛关注,并使其成为材料、化学、生物、环境等多种学科领域的研究热点和前沿。
目前,环境污染问题的日益严峻为开发新型多功能环境修复材料提出了更高的要求。与沸石、生物炭、石墨烯等传统多孔无机材料相比,MOFs作为一种新型环境多功能材料,兼有无机材料的刚性和有机材料的柔性特征,展现出孔隙率高、孔尺寸可调、易功能化和活性位点丰富等基本性质,同时MOFs材料合成简便且价格低廉,在环境及健康领域表现出极大应用潜力。
湖南大学环境科学与工程学院曾光明课题组长期从事河湖污染湿地修复、环境功能材料制备及应用等方面的研究,利用环境功能材料与功能微生物的耦合作用实现持久性有机物的高效去除,攻克了洞庭湖湿地修复的多个难题,相关成果获得国家自然科学奖二等奖1项、湖南省自然科学奖一等奖1项。依托国家自然科学基金创新研究群体项目(No. 51521006)、国家自然科学基金联合基金项目(No. U20A20323)、国家自然科学基金青年/面上项目(No. 52000064、No. 82003363)、湖南省自然科学基金杰出青年基金项目(No. 2023JJ10013),课题组开展了大量与MOFs相关的研究工作,研发了一系列基于MOFs及其衍生物的功能化材料,并将其应用于环境和健康领域。同时,基于对MOFs材料在相关研究领域进行全面总结和讨论,《金属有机骨架功能材料——环境及健康领域应用》学术专著应运而生。
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本书开篇介绍了MOFs材料及其衍生物的分类、制备方法、表征方法及基本性质。在MOFs材料概述基础上,对MOFs材料应用于吸附、光催化、光电催化、过硫酸盐活化、类芬顿反应等方法去除水体中污染物进行全面论述,从反应体系的基本性质、反应机理、反应性能提升、体系稳定性等多方面进行深入剖析,综合阐述MOFs材料在水体污染物去除方面的应用。同时,聚焦于环境健康领域,进一步阐述MOFs材料在健康领域的应用,包括其在肿瘤治疗、生物医学成像、抗菌等方面的有效作用。本书从多方位透析了目前研究中MOFs材料应用于环境及健康领域的现状与趋势,可为MOFs材料后续研究应用提供借鉴。
全书围绕MOFs基材料及其衍生物,从材料基础性质到性能提升设计,再到应用于环境和健康领域的应用进行了全面论述,为进一步合理设计、开发高性能基于MOFs的功能材料提供参考。本书适合从事环境功能材料、环境污染修复、环境地球化学、环境健康等交叉学科领域的科技工作者,以及相关领域的研究生和本科生参考阅读。
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主要作者简介
熊炜平 工学博士。湖南省杰出青年基金获得者,湖湘青年英才支持计划入选者,岳麓学者。湖南大学副教授,硕士生导师。湖南大学环境保护研究所副所长,湖南大学环境科学与工程学院院长助理。获湖南省自然科学奖一等奖(2022),入选全球前2%顶尖科学家年度影响力榜单(2020、2021、2022)、湖南省科技创新人才计划(2021)、湖南大学青年教师托举计划(2021)。在国际与国内知名学术期刊发表论文100余篇,其中以第一作者/通讯作者发表论文38篇(IF>10的论文20篇,5篇论文上榜ESI Hot Paper,7篇论文上榜ESI Highly Cited Paper),h 因子23,SCI总被引用2100余次;申请国家发明专利27项,授权国家发明专利6项;应邀担任 Applied Catalysis B: Environmental, Journal of Hazardous Materials, Chemical Engineering Journal等20多个国际期刊审稿人;国际水协会(IWA)会员;担任International Journal of Environmental Research and Public Health (IJERPH)编委;主编著作1部,合作出版著作2部。
曾光明 工学博士。首批国家“万人计划”领军人才(2012),教育部高层次人才成就奖获得者(2009),国家杰出青年科学基金获得者(2004),中国高被引学者和全球高被引科学家。湖南大学环境科学与工程学院教授,博士生导师。长期从事城市与农村固体废物资源化、用堆肥材料修复河湖污染湿地及创新人才培养等方面的研究。获国家自然科学奖二等奖1项(2017,排名1)、国家技术发明奖二等奖1项(2009,排名1)、国家科学技术进步奖二等奖1项(2006,排名1)、国家级教学成果奖二等奖1项(2005,排名1)等奖项。申请和授权国际、国内专利280多项,工程实际应用和转让企业58项。发表中英文论文380多篇,出版中英文著作10部。长期致力于实践“通过教学和科研培养创新人才,发现和创造具有潜在和直接用途的新知识、新材料、新理论、新技术、新方法和新工艺”的科学理念。2023年荣获全国五一劳动奖章。
(本文编辑:王芳)
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