科创中国

水污染是制约美丽中国建设的一个重要因素，要有效控制水污染问题，迫切需要开发废水净化与资源化新技术。纳米技术被认为是解决废水净化与资源化问题很有前途的技术，但还存在去除无机阴离子污染物效能不佳、有价金属回收难等技术难题。本项目在国家基金、省基金等项目支持下，以净化和资源化为主线，以无机阴离子、金属离子为对象，发明了污水治理与资源化增效新方法。具体发明点包括：增强对无机阴离子F-污染物高容量去除和回收的新方法、提高对重金属离子选择性螯合吸附回收的新方法。

1、发明了增强对无机阴离子F-污染物高容量去除和回收的新方法氟化合物是重要的化工原料，在现代工业中广泛应用，但泄漏到环境中的F-也是严重的污染物。本技术通过将廉价金属ZrO2、Fe3O4等与稀土La等复合，构建复合纳米材料，通过协同增效原理增强纳米材料对无机阴离子F-的吸附容量及回收效率。实施后，F-的被吸附容量显著提高，材料成本极大降低，回收的NaF纯度高，品质好，显著提高了附加值。通过该方法，利用协同增效的原理，克服了无机阴离子在纳米材料吸附性能不佳的问题。2、发明了提高对重金属离子选择性螯合吸附回收的新方法重金属是严重的环境污染物，但同时也是重要的资源物质。在去除重金属污染物的同时，将有价资源回收利用，是综合治理污染的高效方式。本技术通过在纳米材料表面构建特异性螯合吸附位点，提高对目标金属离子的吸附容量，实现了对目标金属离子的高度选择性螯合吸附和回收；相关材料吸附性能好，对目标物吸附容量大；吸附后的脱附简单，脱附率高，可实现目标资源物的有效回收；相关材料的再生性能好，多次重复使用仍可保持良好的性能。

该项目研究成果应用范围较为广阔，可用于重金属生产、化工等需要解决废水净化与资源化问题的领域，实现在pH=2-10的宽范围内以及多种复杂成分共存的情况，对企业废水F-污染物的有效去除和资源化回收。经过简单地一次吸附处理，残留F-浓度可降至10 mg/L以下，达到一级废水排放标准。如经过多次吸附深度净化处理，F-浓度甚至可降至1mg/L以下，达到饮用水标准。

该成果依托于南昌航空大学环境与化学工程学院的研发团队，团队成员共9名，均为相关领域的科研专家，其中技术骨干成员： 蒋华麟，南昌航空大学环境与化学工程学院副教授，主要从事纳米材料及环境污染物治理相关领域的研究工作，包括利用光催化材料、纳米吸附材料、生物化工等技术消除及转化环境污染物。先后入选江西省“杰出青年”人才支持计划、江西省“远航工程”人才支持计划、国家留基委访问学者（面上）人才支持计划。获国家留学基金委面上项目资助，与DNA纳米技术泰斗纽约大学的西曼教授开展合作。获校青年教师讲课比赛二等奖，4次被评为优秀主讲教师，获教学成果奖校级1次，省级2项。参与省级教改课题2项，主持科研课题10多项，科研经费过百万。共发表学术论文30余篇（影响因子>=3的10篇）；单篇最高被引次数73，单篇最高影响因子10.2。申请发明专利20余项，已授权10多项。 陈萍华，南昌航空大学环境与化学工程学院讲师。研究方向： 功能微纳米材料在环境污染处理方面的应用。中国化学会会员；Journal of cleaner production、Journal of Chemical Technology & Biotechnology等SCI期刊的特邀审稿人。  罗胜联，教授/博士生导师，主要从事重金属离子在不同介质中特有电化学行为及其生物电化学机理的研究。先后主持承担国家杰出青年科学基金项目、国家"973"计划项目子项、湖南省重大专项、中国有色金属工业总公司科技计划重点项目、湖南省科技计划重点项目、高等学校博士点基金、湖南省自然科学基金等科研项目20多项。在国内外期刊先后发表论文60多篇，30多篇被SCI、EI、ISTP收录；向有关部门提交有关重要研究报告12份；合作出版著作1部。

废水净化与资源回收的纳米材料增效新方法相关技术已成功推广到企业中，实现了成果技术的总体应用。成果完成单位通过产学研的深入合作，解决了原创技术、工程验证等关键技术问题，有效推进了废水污染物治理的技术突破。 提高纳米材料对F-污染物高容量吸附和回收的新方法相关技术在企业成功应用，实现了在pH=2-10的宽范围内以及多种复杂成分共存的情况，对企业废水F-污染物的有效去除和资源化回收。经过简单地一次吸附处理，残留F-浓度可降至10 mg/L以下，达到一级废水排放标准。如经过多次吸附深度净化处理，F-浓度甚至可降至1mg/L以下，达到饮用水标准。通过对废水的治理，实现资源回收和排放达标，为企业产生了显著的经济效益和巨大的社会效益。 提高对重金属离子选择性螯合吸附回收的新方法相关技术在企业成功应用，实现相关重金属污染物的有效去除和回收。通过对废水的治理，实现资源回收和排放达标，为企业产生了显著的经济效益和巨大的社会效益。 项目相关成果在上述企业得到推广应用。整体技术已经运行，运行情况良好，已经形成一套成熟稳定且切实有效的技术方案。本项目成果的应用，有效地解决了困扰企业发展的废水排放问题，不但解决了企业废水排放达标的难题，而且实现了废水中资源物资的回收及循环利用，为企业节省巨大开支。本项目成果的成功应用，显著改善了企业周边环境的污染状况，产生重大的环境和社会效益，为企业的发展壮大争取到更大的空间。 综上所述，本项目为企业实现废水排放达标、回收有价资源、改善污染状况，产生显著的经济效益、环境效益和社会效益。

通过技术许可、技术服务、合作开发等方式，促进废水净化与资源回收的纳米材料增效新方法相关技术的转化推广，解决企业废水排放达标的难题的同时，实现废水中资源物资的回收及循环利用，为企业节省巨大开支。