中南大学

　　项目属于非金属矿物加工领域。

　　粘土矿物应用加工一直是非矿领域的研究热点，但对非金属矿物的加工理论与技术原理缺乏深入、系统的分析，粘土矿物的加工理论与技术设计、以及应用原理的计算模拟等在国内都还处于起步阶段，该项目以典型的或特异性的粘土矿物为主要对象，深入研究了粘土矿物结构改型、表面改性、矿物复合制备新功能材料的基本原理，建立并优化典型粘土矿物的结构参数。

　　项目的主要科学发现为：1.归纳了矿物结构转型原理及调控技术，解析了矿物基储氢材料的结构转变途径与储氢位点的调控原理；提出了矿物固定二氧化碳的技术原型，解析了矿物固碳过程中的结构、形貌与性质转变规律；2.解析矿物表面改性的电荷、离子属性、键性质的匹配与组合机制，探明矿物表面复合催化材料的功能设计原则，厘清矿物催化材料的性能调控机理与方法，提出矿物基复合储热材料的设计思路与性能调控机理；3.建立典型层状非金属矿物的优化结构模型，查明了矿物材料计算与模拟的合适函数类型及参数范围，明确了矿物材料表界面性质解析的基本原则与可行路径，解释了硅酸盐矿物表面的Al-O、Si-O表面层性质及其与纳米材料结合的基础理论，有效地充实了国内外矿物材料计算及理论发展中的重要知识，初步形成了具有矿物材料特色的理论计算与模拟体系。

　　该项目在近5年发表论文120余篇，其中在国外英文期刊发表SCI论文81篇，项目理论成果被收录进《中国大百科全书》(第3版)矿冶卷 矿物材料篇、第十一界选矿年评“矿物材料篇”，参编粘土类重要专著《Nanosized Tubular Clay Minerals》中的物化性质内容1章。成果被高水平综述性文章正面评价，被国际矿物、材料领域的知名期刊Chem. Rev.、Adv. Mater.等多次引用。

　　项目以第一原理的方法解析粘土矿物精细加工过程的理论本质，系统归纳了相关的原理，为开拓粘土矿物的应用领域、实现高值化利用提供新的思路，促进非金属矿与其它学科的交叉融合。