化学工材拟资助15个！单项直接费用预算不超1500万

2022-08-29 15:31:42 作者：材料人来源：材料人分享至：

据国家自然科学基金委员会官网报道，国家自然科学基金委员会（以下简称自然科学基金委）形成了“十四五”第二批9个科学部80个重大项目指南。其中2022年工程与材料科学部共发布12个重大项目指南，拟资助9个重大项目。2022年化学科学部共发布10个重大项目指南，拟资助6个重大项目。项目申请的直接费用预算不得超过1500万元/项。

先看看工程与材料学部

1 铀及铀合金腐蚀机制与性能预测

目标：

针对铀及铀合金腐蚀中间过程复杂难表征，腐蚀行为和力学性能之间关联长期割裂、性能与寿命难预测等瓶颈问题，发展先进的实验和理论方法，揭示多因素耦合下的腐蚀机制，建立腐蚀与力学性能关联，实现跨尺度计算及性能预测，为铀及铀合金使役的可靠性、有效性评估和寿命预测提供科学理论基础。

研究内容：

（一）铀及铀合金腐蚀机制与腐蚀模型。

（二）铀及铀合金腐蚀行为与力学性能关联规律。

（三）铀及其合金腐蚀行为的跨尺度理论计算与评估。

（四）铀及铀合金铀使役性能时空演化与寿命预测。

2 耐极端环境碳基复合材料主动热疏导设计与长寿命防护机理

针对远程高速飞行器用碳基热防护复合材料服役过程中因驻点气动热积聚引起严重烧蚀、界面应力大导致开裂、强氧化耦合环境致使性能不稳定等瓶颈问题，研究耐极端环境碳基复合材料主动热疏导机理和表/界面调控新原理，建立极端环境下高稳定、长寿命防护的新方法，为超高温热防护材料体系的发展与应用提供科学依据。

研究内容：

（一）高导热-高耗热-高承载多功能协同设计原理。

（二）异质界面应力缓释与多尺度调控。

（三）高阻氧-自愈合-宽温域一体化防护机理与方法。

（四）热力氧耦合作用下复合材料的服役行为与性能优化。

3 抗细菌生物被膜感染高分子材料

目标

针对细菌生物被膜感染难治愈这一重大难题，创新设计多功能协同的抗菌高分子，阐明预防生物被膜形成和促进杀菌剂渗透的关键科学问题，突破抗菌高分子涂层多功能协同难题，建立自靶向抗菌高分子纳米递送系统，开展系统性生物评价，为体内细菌生物被膜感染的高效防治提供科学依据和技术支撑。

研究内容

（一）抗菌高分子的系统设计。

（二）多功能抗菌高分子表界面与涂层策略。

（三）抗细菌生物被膜感染高分子纳米递送系统与渗透机制。

（四）抗菌高分子材料的系统评价及应用探索。

4 变革性低碳钢铁制造流程理论与技术

目标

针对以再生钢铁原料制造高性能钢铁材料的行业发展瓶颈问题，研究残余/合金元素耦合作用，阐明杂质元素深度净化机理，提出高性能钢铁材料成分设计原理，揭示材料强塑化和耐蚀机制，突破“再生钢铁原料+电炉+近终形?高性能钢铁材料”变革性低碳钢铁制造流程关键技术，为钢铁工业碳中和提供理论依据和技术支撑。

研究内容

（一）残余/合金元素间耦合作用对材料性能的影响机制。

（二）再生钢铁原料电炉炼钢深度净化机理。

（三）变革性制造流程材料成分设计原理。

（四）基于薄板坯连铸连轧的材料强塑化机理。

（五）基于薄带铸轧的材料耐蚀机制。

5 关键光学元件高性能制造基础

目标

针对关键光学元件加工能量-物质交互精准调控难、时-空域全局信息流获取难、性能-工艺建模难等问题，研究从精度向性能跃升的高性能制造新理论、新原理与新技术，阐明面向服役性能的设计-加工-测量协同机制，突破形性一体化制造瓶颈，为实现关键光学元件高性能制造奠定理论基础。

研究内容

（一）多能场作用下光学元件形性演化规律及调控。

（二）光学元件形性参数的时-空域多尺度建模与表征。

（三）光学元件设计-加工-测量协同机制与一体化制造。

（四）服役环境下光学元件性能研究。

6 规模化热能存储转换与能质调控机理和方法

目标

针对规模化储热能量密度与功率密度难兼顾、热能品位难有效调控、热能转换效率低等瓶颈问题，研究热能高密度存储与高效转换调控的新原理和新技术，揭示热能存储与转换利用的能质匹配及耗散机理，阐明热能高密度存储的跨尺度热质耦合传输协同强化机制，建立热能提质增量存储转换的能质调控新方法，为规模化热能存储与转换调控新技术奠定理论基础。

研究内容

（一）热能高效存储转换及能质调控原理。

（二）热能高密度存储热质传输强化机理。

（三）储热增量转换方法及调控。

（四）储热提质转换方法及调控。

（五）规模化热能存储与转换调控系统构建。

7 先进磁共振成像系统的电工理论与关键技术

目标

针对先进MRI系统高场磁体性能退化、复杂结构电磁部件强耦合和多源磁场时空演化规律复杂等问题，研究超高场MRI电磁构造理论、耦合机理与演化规律，突破先进MRI系统的多源耦合协同调控机理和超高场磁体尽限设计理论，构建世界领先的超高场MRI的设计理论与系统构造方法，确保核心技术自主可控，引领先进磁共振成像技术发展。

（一）多源磁场运行参数的协同调控机制。

（二）超高场MRI多时空交互电磁系统层级理论。

（三）复杂强电磁结构振动抑制理论与一体化构造方法。

（四）超高场大口径超导磁体高服役可靠性构造方法。

8 新一代混凝土设计理论与方法

目标

针对当前混凝土碳排放量大、性能协同难等瓶颈问题，认知胶凝新体系强胶结力本源，建立多尺度强韧化高效传递新理论，创建系统寻优智能设计和精细制备新方法，实现新一代混凝土的全方位代际跃迁，颠覆混凝土通过钢材保障抗拉增韧的结构设计理念，为极端条件下重大工程实施提供科学和技术支撑。

（一）新一代混凝土胶凝体系水化和微结构演变。

（二）新一代混凝土强韧化机制与调控原理。

（三）新一代混凝土性能多尺度传递与智能设计。

（四）新一代混凝土高效赋能与精细制备。

9 再生水的生态利用与调控机制

目标

针对再生水利用的生态效应评价方法缺乏、关键风险因子及其控制要素不明等瓶颈问题，研究再生水生态安全指标体系构建和水质阈值确定的理论和方法，创新保障生态安全的再生水处理工艺原理，阐明再生水生态修复与生态融合的调控机制，发展针对我国不同水生态系统特征的再生水生态利用与安全保障理论和技术体系，为水资源、水环境和生态安全保障提供科学支撑。

研究内容

（一）再生水的生态效应及关键风险因子识别。

（二）再生水生态风险评价指标体系及其安全阈值。

（三）再生水风险因子控制工艺原理。

（四）再生水生态融合与生态修复机制。

10 深海矿产资源高效绿色开采基础理论

针对深海矿产资源开发面临的海底重载装备安全精准行进难、矿物绿色高效收集难、矿物安全可靠输运难、海底重载装备布放难等瓶颈问题，探索海底矿物高效低扰动开采、收集、输运的新方法和新技术，揭示重载动态作用下深海岩土表征与演化机制，阐明超长柔性悬垂管缆的耦合力学特性，为实现深海矿产资源商业化开发奠定理论基础。

研究内容

（一）海底重载行进过程深海“流-固-土”耦合作用。

（二）海底矿物高效低扰动开采技术与方法。

（三）超深水矿物输运管道的流固耦合力学特性。

（四）超深水重载布放缆线力学特性与应力调控。

（五）深海采矿系统设计理论与风险防控方法。

11 模块化分布式电驱动重载车辆设计理论与协同控制方法

目标

充分发挥分布式电驱动的技术优势，研究可扩展新构型设计理论，研究“软件定义车辆”控制技术，揭示重载车辆的轮地、轮间协同规律，构建高承载、高通过、高机动、高可靠、高协同控制方法，支撑道路车辆极限运载能力突破与复杂运输条件下的超大件协同运输效率大幅度提升。

研究内容

（一）分布式电驱动重载车辆多模块可扩展构型设计理论。

（二）分布式电驱动重载车辆多目标综合控制方法。

（三）分布式电驱动重载车辆多层次自重构主动容错机制。

（四）分布式电驱动重载车辆系统集成验证方法及测试评价。

（五）超大件重载运输多车系统智能协同控制方法。

12 胶体-高分子杂化功能材料体系

目标

针对胶体-高分子杂化功能材料体系，发展精准调控与规模制备方法学，创制颠覆性材料，为动态组装、功能耦合及界面的精细调控提供新方法，促进高分子材料、无机材料和金属材料学科的交叉融合。

研究内容

（一）功能胶体-高分子链杂化设计原理。

（二）杂化结构精准调控及高效制备方法。

（三）超结构动态调控与协同机制。

（四）复合体系界面调控与功能协同。

化学科学部

1 碳资源分子选择断键与转化的化学基础

科学目标

创建碳资源分子C-C/C-O键选择性切断与转化的新试剂和新催化体系；建立碳资源分子综合利用的新模式和新策略；发展若干基于废弃聚烯烃、木质素、纤维素等碳资源高效转化并有重要学术价值和应用前景的新反应，为碳资源分子转化利用提供变革性的思路；实现高附加值化学品的工业应用示范。

关键科学问题

（一）C-C/C-O键选择性活化机制与转化规律。

（二）碳资源分子骨架的精准编辑和改造。

（三）碳资源分子多层次结构对催化剂活性及选择性的影响。

2 高性能类聚烯烃的合成方法研究

科学目标

建立含氮/氧/硫等杂原子新单体的高效制备方法；发展高活性、高选择性催化体系，实现单体的精准聚合；阐明聚合物结构与性能关系规律，指导性能优异的类聚烯烃材料创制；发展若干具有潜在应用价值的类聚烯烃材料。

关键科学问题

（一）含氮/氧/硫等杂原子单体的活化与立体选择性聚合机制。

（二）类聚烯烃材料的多层次结构与性能关系。

3 多相催化表界面构筑与反应活性调控

科学目标

针对甲醇/二甲醚制基础化学品、生物质制高值化学品、烯烃羰基化制含氧化合物等重要催化反应过程，在原子与分子水平设计与构筑活性表界面结构，发展超高时-空分辨的原位表征技术，探索催化剂表面活性位点在反应过程中的动态演变规律，阐明水等溶剂与环境分子在表界面反应中的作用机制，提出描述多相催化中溶剂与环境分子效应的新理论，为工程化制备高选择性和高稳定性多相催化剂提供新的解决方案。

关键科学问题

（一）活性表界面结构设计与构筑的原子与分子机制。

（二）活性表界面体系的超高时-空分辨原位表征。

（三）多相催化中溶剂与环境分子效应的表界面理论。

（四）多相催化剂规模化制备的表界面科学基础。

4 孔材料催化的过程耦合与机制

科学目标

建立等级扩散的理论模型，实现等级扩散体系的精准合成与调控；发展原位表征与测试技术，描述等级扩散传质行为，确立复杂反应网络中分子扩散-反应动力学，揭示碳一过程耦合反应机制；开发孔材料催化的合成气和CO2等转化新过程，实现碳资源高效利用的工业示范。

关键科学问题

（一）多孔扩散传质体系的设计原理。

（二）等级扩散多孔结构的构筑策略。

（三）等级扩散过程的表征与测试方法。

（四）复杂催化体系扩散-反应过程耦合机制。

5 复杂体系化学动力学理论与实验研究

科学目标

发展复杂体系动力学理论与高精度计算方法，发展多维度和跨尺度的动态表征技术，并与人工智能融合，准确描述多步化学反应的动力学基本参数，揭示生物体系或其它复杂体系中分子反应网络的动力学机制。创制具有自主知识产权的智能化模拟与设计软件，实现在近生理环境下百万原子生物体系的毫秒级动力学模拟及基于高精度从头算的酶催化反应动力学解析，或建立多原子分子（C4及以上）氧化反应网络的新模型，且相关的模型和模拟结果得到实验验证。

关键科学问题

（一）精准高效的动力学理论方法，复杂体系反应过程的动态本质。

（二）多维度和跨尺度的动态表征技术，复杂体系反应过程的精确测量和解析。

（三）生物功能分子体系或其它复杂体系多原子分子氧化反应网络，智能化设计和精准调控策略。

6 病原微生物感染动态过程的精准测量

科学目标

本重大项目将聚焦病原微生物感染宿主细胞过程所涉及关键分子的动态精准测量，建立多重分子信息同时高效转换及测量的普适性化学测量学新原理、新技术和新方法。系统地解析病原微生物从进入宿主细胞到复制组装释放子代的完整生命周期历程及其宿主应答，研究在类器官或活体感染过程中的关键事件及分子基础，诠释病原微生物的感染机制和致病机理。

关键科学问题

（一）病原微生物感染宿主细胞过程的多重分子信息同时高效转换和精准分子定位。

（二）感染过程动态原位测量的普适性测量新方法。

（三）感染的时空动态机制及宿主分子应答。

7 功能导向固体材料的构筑及性能

科学目标

以功能为导向，开发跨尺度多级结构和空间限域结构的非常规合成新方法，建立兼具稳定性和高活性、韧性和高强度、轻质和高强度等多功能的复杂结构新型无机固体材料体系，实现对无机固体材料性能在化学合成过程的精准调控；探索揭示电子结构与性能的关系，实现复合功能导向无机固体新材料构筑的目标，为创造战略性固体新材料提供新的解决方案，提升我国相关领域的原始创新和引领能力。

关键科学问题

（一）新型功能复合固体材料的非常规合成方法及其规律。

（二）多级限域无机固体材料的物质传输协同调控机制。

（三）跨尺度仿生复杂结构无机固体材料的制备方法及其构效关系。

8 土壤典型重金属污染溯源、安全转化与环境归趋

科学目标

建立区域土壤典型重金属污染精准溯源方法，阐明重金属环境界面行为的主控因子，建立相应的预测模型，揭示固-液界面重金属形态转化、分离与稳定化机制，阐释区域重金属生态环境归趋规律，形成“精准溯源-微观机制-定向转化-生态归趋”的全过程重金属污染防治理论，并开展技术应用工程示范验证。

关键科学问题

（一）土壤典型重金属污染精准识别与溯源原理。

（二）典型重金属污染物界面行为与污染主控因子。

（三）重金属精准分离、安全转化与稳定化理论方法。

（四）区域环境生态系统中重金属的迁移转化与环境安全归趋。

9 金属介导的免疫调控与靶向干预

科学目标

发展免疫过程中金属元素的精准探测方法，与活体成像、空间组学、单细胞测序等先进技术结合，形成研究金属性质和功能的多组学手段，揭示金属元素在生命体中的时空分布特征，探究不同免疫过程中特定金属元素参与免疫功能调控的分子机制，阐明疾病相关免疫过程中金属元素的功能，并开发免疫干预相关的金属化学生物学方法。

关键科学问题

（一）金属元素的形态或价态变化，以及金属元素在细胞内的定位分布及胞内转运的分布特征。

（二）金属元素及其价态变化在调节天然免疫或获得性免疫中的分子机制与功能。

（三）金属离子的胞内转运模式和代谢特征，及其参与不同免疫调控过程的分子机制。

（四）靶向性化学分子及工具对金属介导的免疫过程的调控及机制。

10 聚合物解聚与高值化利用

科学目标

设计和发展新型可控断链聚合物及其单体；发展解聚/裂解过程在线检测技术，明晰退役聚合物解聚/裂解过程反应与传递耦合规律，发展退役聚合物可控断链方法；利用绿色介质、催化与过程强化等手段提高解聚/裂解效率，实现退役聚合物的高值化利用。构建1-2类具有可控断链功能的新型高性能聚合物，形成1-2个退役聚合物高效解聚/裂解与高值化利用创新技术和工程示范。

关键科学问题

（一）可控断链聚合物的单体结构设计、聚合及其断链机制。

（二）退役聚合物的解聚/裂解反应、传递及其强化机制。

（三）解聚/裂解产物的定向调控、分离及其高值化途径。

免责声明：本网站所转载的文字、图片与视频资料版权归原创作者所有，如果涉及侵权，请第一时间联系本网删除。