中国科学院唐志诚在Applied Catalysis B: Environmental上发表论文！
论论资讯 ｜ 2023-10-27 ｜
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Applied Catalysis B: Environmental
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Elucidating the nature role of acid etching on the CoMnO<sub>x</sub> catalyst with outstanding performance for the catalytic combustion of o-dichlorobenzene
Wu S.; Wu S.; Dong F.; Xi Y.; Wang P.; Chu Y.; Tang Z.; Zhang J.
Published：2024-03-01
DOI：10.1016/j.apcatb.2023.123390
研究背景
在现代社会中，化学挥发性有机物（CVOCs）的排放已经成为一个严重的环境问题。然而，目前的CVOCs催化降解技术仍然存在一些问题，如对氯和水的抵抗力不足，副产物的生成等。因此，需要寻求新的解决方案，以提高CVOCs催化降解技术的效率和可持续性。
研究内容
在这篇论文中，研究人员合成了表面酸性改性（硫化和磷化）的CoMnOx菱形十二面体催化剂，用于深度降解o-二氯苯（o-DCB）。研究发现，酸性改性CoMnOx催化剂中Co和Mn之间的强相互作用刺激了活性Co3+、Mn4+和氧物种的高效产生，从而显著促进了C-H键和C-Cl键的裂解。酸性刻蚀还创造了丰富的表面缺陷结构，促进了更多反应位点的暴露和反应物分子的吸附。此外，研究人员发现，制备的CoMnOx-TAA材料的酸性位点有效地抑制了副产物的生成，并对HCl具有高选择性。TPSR分析给出了反应产物的分布，并进一步证实了最终产物是CO2和HCl。更重要的是，CoMnOx-TAA表现出了优异的水和氯离子抵抗力。此外，EPR表征证实，酸性改性CoMnOx催化剂表面氧空位的数量显著增加。TPD表明，改性催化剂具有丰富的弱酸和中酸位点。研究人员还通过原位FTIR和DFT计算研究了氧化分解的形成途径和反应机理。这项工作为工业催化降解o-DCB提供了有前途的候选方案和新的见解。
研究意义
本研究通过表面酸性改性合成了一种具有优异性能的CoMnOx催化剂，该催化剂具有高效的CVOCs降解能力、抗氯和水能力、抑制副产物生成的能力以及高选择性。此外，本研究还揭示了酸性改性对催化剂表面氧空位数量的影响，以及氧化分解的形成途径和反应机理。这些发现为解决CVOCs排放问题提供了新的思路和方法，具有重要的研究意义和应用价值。
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