發(fā)布時間：2025-06-04來源：賀泓研究組
????工業(yè)廢氣中多種揮發(fā)性有機物（VOCs）在催化燃燒過程中常因相互抑制效應(yīng)導(dǎo)致凈化效率下降，制約催化燃燒技術(shù)的推廣應(yīng)用。針對這一問題，研究團隊采用載體缺陷調(diào)控方法（高溫氫還原晶型轉(zhuǎn)換TiO2載體，TiO2-800），成功構(gòu)建了富含氧空位簇且貴金屬與載體具有強相互作用的0.6Pt/TiO2-800催化劑。與傳統(tǒng)0.6Pt/TiO2-Rutile（同晶型同貴金屬負載）相比，0.6Pt/TiO2-800在常見甲苯、丙酮混合VOCs催化燃燒中，實現(xiàn)了從抑制效應(yīng)到協(xié)同促進的逆轉(zhuǎn)。通過實驗聯(lián)合理論計算表明，TiO2載體富集的氧空位簇促進了TiO2向Pt納米顆粒轉(zhuǎn)移電子，有效穩(wěn)定了低價態(tài)Pt0物種，從而提升了催化活性。相較于完美TiO2載體，氧空位團簇調(diào)制的Pt顆粒更有利于VOCs和氧氣的吸附活化。
????該研究通過實驗與理論計算相結(jié)合，闡明了Pt-TiO2界面電子相互作用機制與催化性能之間的內(nèi)在聯(lián)系，不僅加深了對金屬-載體協(xié)同效應(yīng)的理解，也為破解混合VOCs協(xié)同凈化中的相互抑制效應(yīng)提供了全新思路，對推動工業(yè)VOCs治理技術(shù)的升級具有重要的理論價值與應(yīng)用前景。相關(guān)研究成果以題為 Tuning Pt-TiO2 Interactions to Switch Inhibition to Synergy in Toluene–Acetone Mixture Combustion的封面論文形式，發(fā)表于環(huán)境催化領(lǐng)域TOP期刊Environmental Science & Technology上。中國科學(xué)院大學(xué)博士生陸宇琴為論文第一作者，中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所鄧華研究員和中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心王蓮副研究員為論文共同通訊作者。
????本研究得到了國家自然科學(xué)基金項目（52270111, 52225004, 52470133）、福建省自然科學(xué)基金（2024J010042）、“自凈城市”制高點項目（NO. IUE-CERAE-202401）等項目的共同資助。
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圖1 Pt/TiO2催化劑的協(xié)同催化VOCs混合物性能及其結(jié)構(gòu)特征分析
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