研究通过催化方法控制挥发性有机化合物污染的进展

挥发性有机化合物(VOCs)具有毒性和刺激性，会引发雾霾、光化学烟雾等大气环境问题，严重威胁生态环境和人类健康。VOCs的主要来源是人类生产，如石油化工、制药和制鞋业、电子制造业、饮食油烟等。

催化氧化技术可有效去除有机污染物且不产生二次污染，在VOC污染控制中受到越来越多的关注。实际工况中，VOCs(烷烃、芳烃、卤代烃、醛、酮、醇酯等)与杂质气体分子(H 2 O、CO 2、SO 2)共存，使得催化剂难以有效去除多组分污染物并防止中毒。

北京工业大学戴红星教授、邓继光教授研究团队报道了近10年来利用热催化或光热催化技术消除VOC的研究进展，包括消除单组分VOC或多组分VOC、VOCs与NOx协同净化、实现VOC资源化利用等。

该研究发表在《中国催化学报》上。

采用单一或复合金属氧化物催化剂、多孔金属氧化物催化剂、负载型贵金属纳米催化剂、单原子催化剂等实现VOCs的催化降解。

本文还详细总结了VOC催化转化的途径和机理。催化剂的催化活性和稳定性影响其寿命和使用成本。对于通常稳定性较差的负载型贵金属催化剂，本文概述了一些独特的设计策略，例如合金化策略、还原气氛处理或将贵金属嵌入载体中。

简述了H 2 O、CO 2、SO 2在特定VOC反应过程中对催化剂的影响机理，有助于设计防中毒催化剂。

最后对未来的研究方向进行了展望，例如通过VOCs和CO 2的催化转化、VOCs和NO x的催化净化，实现污染的减少和碳的排放;深入研究耦合外场(光、电、磁能)对VOCs热催化破坏的机理;开发合成新型催化剂，实现VOC污染的广谱控制;通过理论计算与原位表征相结合的方法，更深入地认识VOCs的催化氧化过程。