由同济大学马杰等完成，获2022年度上海市科学技术奖-自然科学二等奖。

项目介绍：该项目关注了水污染吸附控制领域中吸附材料开发和界面化学等重要科学问题，聚焦高效碳基复合吸附剂性能调控及增强机理，为日益严重的环境污染控制和污染物资源化利用提供了理论支撑与技术储备，围绕吸附界面调控和增强机制，从原子、分子及纳米层面系统研究污染物吸附行为，揭示了限域水增强吸附行为和机制，并通过施加外加电/磁场提升吸附处置效能，为高效吸附剂开发和工程化应用提供强有力理论支撑。该项目的创新和突破体现如下:首先利用碳纳米管、石墨烯等碳纳米材料构建吸附剂模型单元，构建了比表面积、孔隙结构、活性官能团和污染物间吸附构效模型，为碳基吸附剂开发提供了理论支撑;其次是提出了纳米限域结构下水吸附增强行为的新观点，率先建立受限水的分析表征方法，实现受限水空间的微观调控，开拓了受限水在水体净化实际应用中的新方向;最后是耦合电驱动将离子污染物储存在晶格或原子平面间，通过电场驱动吸附/调控解吸过程拓展了吸附处置的效能和内涵。