钴基尖晶石催化剂用于VOCs光热催化降解

来源：admin（传梦环保整理发布）时间：2020-01-22

我国今朝处于经济高速成长阶段，经济体量年夜，在能源的快速耗损下，随之而来的年夜气污染题目也愈发凸起。挥发性有机物（VOCs）是复要的年夜气污染物，其来历丰硕，种类纷杂，且多为有毒有害物资，对人体健康发生了极年夜的威逼。另外，VOCs还会与年夜气中的氮氧化物产生光化学反映，天生毒性更年夜的光化学烟雾。是以，VOCs的治理已成为亟待解决的情况困难。

在浩繁的VOCs节制手艺中，催化燃烧和光催化氧化因其对VOCs的深度降解能力而被普遍利用，但两者均存在必然的不足。VOCs催化燃烧固然具有着较好的降解效力，但其需要年夜量的热能作为驱动力，这致使了化石燃料的耗损，从而衍生了新的情况污染题目。而传统的光催化氧化VOCs体例，受限于光催化材料本身的能带限制，只能操纵太阳光中的紫外和部门可见光，而华侈了太阳光中的红外光能（占太阳光能量48%），致使了太阳能量子效力低和偏低的VOCs降解效力。鉴于红外光的强加热感化，操纵太阳光中的红外光能来驱动催化反映，有看取代传统的光、热催化手艺，实现光照下的高效力VOCs降解。针对这一反映，面对的科学题目首要是似何广谱的吸取太阳能，并将太阳能高效的转化成热能引进催化反映中，其关头在于具有高效催化机能和光吸取能力的材料的研发。

针对此题目，中科院城市情况研究所情况功能材料与气态污染物节制研究组合成了一系列对VOCs光热降解具有优良催化活性和稳固性的ACo2O4 (A = Ni, Cu, Fe, Mn) 尖晶石布局催化剂。此中，NiCo2O4 在 500 mW/cm2 的光强下揭示出了较强的光热转换能力 (概况温度214oC)，对甲苯的高效转化能力 (甲苯转化93%，矿化率80%) 和较强的稳固性 (最少20 h)。经由过程系统的表征发觉，在钴基尖晶石材料上添加第二金属可以或许有用的调变材料的光吸取能力及光热转化能力，同时还可以或许改变材料的化学性质，增进光热反映的高效进行。另外，研究组还发觉，比拟于纯真的热催化反映，光热反映下的催化剂可以或许揭示出更高的反映活性，这是因为光照对材料概况活性氧物种的迁徙有增进感化所致使的。该研究为高效光热催化剂的开辟利用供给了新标的目的。

相干研究功效以“Photothermocatalytic performance of ACo2O4 type spinel with light-enhanced mobilizable active oxygen species for toluene oxidation” 为题颁发于Applied Surface Science 2019, 484, 479–488。中国科学院城市情况研究所博士生陈希为第一作者，贾宏鹏研究员为通信作者。

原题目:城市情况研究地点钴基尖晶石催化剂用于VOCs光热催化降解方面获得进展