环境学院关于“2025年度重庆市科学技术奖”提名申报项目的公示通知

各相关单位：

现将“2025年度重庆市自然科学奖”提名申报项目予以公示。具体安排如下：

公示时间：2026年2月5日-2026年2月11日

联系人：王老师

联系电话：0451-86283006

联系邮箱：wangyitinghit@163.com

                                     哈尔滨工业大学环境学院

                                            2026年2月5日 

“非对称过氧键的断裂调控方法及强化除污染机制”项目公示内容

一、项目名称

非对称过氧键的断裂调控方法及强化除污染机制

二、提名单位/专家

重庆市沙坪坝区人民政府

三、提名奖种、提名等级

自然科学奖二等奖

四、主要完成单位

中国人民解放军联勤保障部队工程大学、哈尔滨工业大学

五、主要完成人及贡献

1、刘杰，主要贡献为：项目总体学术思想与研究方案的提出者，主导了核心发现。为项目提供资金支持。原创性地提出“非对称过氧键断裂调控”这一关键科学问题，并规划了“表界面结构调控”到“内界面限域设计”再到“宏观能量介导”的跨尺度研究路线。直接领导并深度参与了全部关键工作，是代表作3的第一作者，代表作1、4、5的通讯作者。项目的核心理论框架、技术路径与重要结论均由其主导确立。在本项目研究工作中投入工作量占本人工作总量的80%。

2、范峻雨，主要贡献为：负责“晶体结构与晶面调控”这一核心阶段的研究工作。作为代表作4的第一作者，是该重要发现的直接完成者。利用四种纯相FeOOH催化剂，清晰阐明了铁系晶面不饱和配位环境与PMS活化性能的构效关系。该工作为项目实现从“催化剂晶型主导活化”到“界面原子结构精细活化”的范式转变提供了最直接的实验证据与理论支撑，并为后续异质结的设计奠定了重要基础。在本项目研究工作中投入工作量占本人工作总量的80%。

3、王爱文，主要贡献为：作为代表作2的第一作者，主导了壳聚糖微纳限域反应器的完整构思、材料合成与性能优化工作，实现了催化活性位点与靶向吸附功能在微观尺度上的高效集成，完成了该反应器对典型污染物的富集性能、催化降解动力学及循环稳定性的全面评估，并揭示了其协同作用机制。该工作直接推动了项目在解决传质限制这一根本难题上取得突破。在本项目研究工作中投入工作量占本人工作总量的75%。

4、彭伟，主要贡献为：协助完成了异质结材料的合成工艺探索，为确认其成功构建提供了关键实验数据。此外，参与了一系列催化降解实验，积累了重要的基础数据。相关工作为深入揭示该异质结界面处的电子耦合效应与协同活化机制提供了必要的材料基础与数据支持，是项目取得此项重要创新发现的重要参与者。在本项目研究工作中投入工作量占本人工作总量的70%。

5、王威，主要贡献为：是本项目的核心合作者与学术指导者。作为关键代表作2的第三作者，主导了该研究方向的学术构思与论文的最终审定，为项目在“内界面限域催化”阶段取得突破提供了关键指导。其工作有效衔接了项目的不同研究阶段与合作团队，保障了研究思想的延续与深化。在本项目研究工作中投入工作量占本人工作总量的65%。

六、项目简介

立足军事场景与应急行动中特殊条件下供水安全保障的紧迫需求，结合重庆“416”布局绿色技术发展战略导向，开发能快速净化复杂污染水源的新原理与新方法，成为一项兼具国防价值与产业意义的重要课题。过一硫酸盐（PMS）是一种极具潜力的应急预氧化药剂，但因分子中非对称过氧键（S-O-OH）断裂路径难以精确控制，致使活性物种产出随机、氧化效能不稳定，成为制约其可靠应用的核心科学难题。为此，本项目围绕“非对称过氧键的断裂调控方法及强化除污染机制”这一核心挑战，从材料本征结构、微观界面过程到外场能量协同三个层面，开展了系统性的递进研究。

发现点一：表界面工程促进多路径并行协同活化新机制。从催化剂本征晶面结构调控入手，首次系统揭示了铁系晶面不饱和配位环境与PMS活化性能的构效关系，阐明了特定晶型晶面优先活化内在机制；首创性构建了全铁配位异质结，利用界面间的电子耦合与晶格畸变，实现了均裂与异裂断键活化路径的协同，达成对多种未知污染物的广谱去除。

发现点二：“吸附-富集-定向断键”一体化限域活化新范式。基于限域催化效应，首次构建了核壳内界面微纳限域活化体系，在局部空间内同步实现污染物的靶向富集与PMS的定向活化，揭示了“吸附-电子转移-异裂断键”的级联强化机制，从而在极低氧化剂投量下仍可实现污染物的高效矿化。

发现点三：外场能量+污染物结构协同调控诱导活化产物新理论。着眼于外场能量介导作用，首次阐明了紫外与超声两种典型能量形式对PMS均裂活化路径的差异化调控机制，并创新性地发现了污染物分子结构在此过程中的协同诱导效应，建立了“能量-界面-污染物”协同的构效关系模型。

本项目系统揭示了非对称过氧键断裂路径的多尺度精准调控规律，建立了“结构-界面-能量”协同的强化除污染新方法。相关核心发现已产生显著应用辐射：开发的PMS/紫外增强消毒及协同除污工艺，集成于便携式应急净水装置中，投放到西部高原边境19个偏远营区使用，装置参加了“应急使命2025”演习，并入选重庆市“十四五”先进技术成果展。5篇代表作发表于AppliedCatalysisB等环保领域权威期刊，获多位海内外院士和著名学者的正面评价，5篇代表作总他引1510次，其中SCI他引995次；20篇论文总他引3106次，其中SCI他引2100次。项目共培养国家、军队与省部级人才4名。

七、代表性论文专著目录