唐志诚课题组在大气污染物VOCs催化燃烧消除领域取得新进展

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　挥发性有机化合物(VOCs)是大气环境污染物的关键组成之一，它的种类繁多、成分极其复杂，对生物具有致畸、致癌、致突变性，同时VOCs还是大气复合污染的重要前体物和参与物。催化燃烧技术（即催化氧化法）是目前最有效可行的VOCs治理技术之一，该技术的应用关键在于具有较低起燃温度、较宽温度窗口以及良好热稳定性催化剂的研发。

　　最近，中国科学院兰州化学物理研究所研究员唐志诚团队在VOCs催化燃烧高效催化剂的设计调控方面取得了系列研究进展（Nanoscale, 2018,10, 21307-21319；Crystal Growth & Design, 2019, 19, 4546-4556；Crystal Growth & Design, 2019, DOI: 10.1021/acs.cgd.9b00677；Mol. Catal., 2018, 463, 77-86）。

　　该研究团队采用原位硬模板法实现了模板剂、金属纳米粒子和有机配体在溶液中有效的自组装（图1），成功制备了中空结构的HC-CoInOx多孔纳米立方体双金属氧化物催化剂，该催化剂可有效降低甲苯完全催化燃烧的反应温度，同时具备良好的热稳定性。

　　研究人员通过与不采用硬模板剂的纳米立方体对比，发现模板剂的加入不仅能促进中空多孔结构的形成，而且可显著提高纳米立方体形貌结构的热稳定性。在相同的煅烧温度下，加入TEOS的样品高温煅烧后仍然保持较为规则且完整的立方体形貌，而没有引入TEOS的样品明显出现了结构的部分破坏。重点在于VOCs催化燃烧的性能差异较大，其中中空结构的多孔HC-CoInOx催化剂上甲苯的完全转化温度仅为250°C，而非中空结构的C-CoInOx催化剂上甲苯的完全转化温度高达370°C。

　　该研究工作最近发表在Nanoscale上（Nanoscale, 2019, 11, 9937-9948），论文第一作者为兰州化物所博士董芳，论文通讯作者为兰州化物所研究员唐志诚。

　　以上研究成果得到国家自然科学基金青年基金（21707145, 51808529）、兰州市科技局创新创业人才项目（2018-RC-65）以及中科院“西部之光”项目等的资助。

图1 原位硬模板法制备中空结构的多孔纳米立方体

唐志诚，男，1980年12月生，博士，研究员，博士生导师。兰州化物所“特聘人才计划”入选者，现任精细石油化工中间体国家工程研究中心副主任、中科院兰州化学物理研究所工业催化课题组组长，兼任中国稀土催化专业委员会委员。2011年入选中国科学院-中组部“西部之光”人才计划，2015年结题优秀并获得后续支持。目前，主要从事环境催化方面的研究，主要研究方向为烟气脱硝、垃圾焚烧脱除二恶英、VOCs治理、CO低温催化氧化、室内空气净化等环保催化剂方面的研究。主持或参与承担了包括国家973计划项目子课题、国家自然科学基金、中科院STS计划、中石油科技创新基金、甘肃省科技支撑计划、兰州市科技攻关、企业横向合作在内的20余项课题。已在国内外重要学术期刊Appl. Catal. B, Catal. Sci. Technol., Carbon, J. Hazard. Mater.等上发表研究论文60余篇，申请国家发明专利10项。开发的低温脱硝催化剂、室内空气净化材料等已成功实现产业化。本课题组欢迎对环境催化、污染物治理等方向感兴趣的学生报考，也欢迎高校研究生来所联合培养。