新聞網(wǎng)訊 近日,我校材料科學(xué)與工程學(xué)院,能源與環(huán)境材料研究院李星運(yùn)教授與中國(guó)科學(xué)院大學(xué)郝鄭平教授/莉剛剛博士合作,在環(huán)境催化領(lǐng)域頂級(jí)期刊《Environmental Science & Technology》上發(fā)表了重要綜述論文“Advances in Structure Manipulation of Cobalt-Based Oxides for Catalytic Oxidation of Exhaust Gas”,青島大學(xué)為第一完成與通訊作者單位,我校李星運(yùn)教授為通訊作者,材料科學(xué)與工程學(xué)院2023級(jí)碩士生侯凱奇為第一作者。

工業(yè)化快速發(fā)展廢氣排放量大幅增加,對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。熱催化氧化技術(shù)在工業(yè)廢氣治理中展現(xiàn)高凈化效率、高經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力、低二次污染物產(chǎn)生和較低的操作溫度等優(yōu)勢(shì)。貴金屬催化劑(Pt,Pd,Ru等)在工業(yè)廢氣治理中盡管具有優(yōu)異的催化活性,但是其高昂的成本在一定程度上限制了它們的工業(yè)適用性。值得注意的是,鈷基氧化物已成為廢氣催化凈化領(lǐng)域極具潛力的候選材料。具有豐富的活性氧物種、特殊的氧化還原性質(zhì)、多價(jià)態(tài)和可調(diào)節(jié)的電子特征等性質(zhì)促使包括Co3O4在內(nèi)的鈷基氧化物作為潛在可替代貴金屬催化劑的催化材料在工業(yè)廢氣凈化領(lǐng)域受到了極大的關(guān)注,探索其構(gòu)效關(guān)系(SAR)與歸納結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略能夠?yàn)檫M(jìn)一步提升催化性能提供指導(dǎo)。在此背景下,本綜述深入探討了鈷基氧化物的幾何結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)(尺寸效應(yīng)、形貌和表面缺陷結(jié)構(gòu))和電子結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)(Co?O鍵強(qiáng)度、d帶中心、配位環(huán)境和限域結(jié)構(gòu))來(lái)調(diào)控工業(yè)廢氣凈化中的催化性能。此外,綜述還特別關(guān)注了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型、原位光譜表征以及環(huán)境雜質(zhì)氣體對(duì)催化氧化過(guò)程影響的作用機(jī)制。文章進(jìn)一步概述了新興的材料合成策略和下一代鈷基催化劑設(shè)計(jì)面臨的持續(xù)挑戰(zhàn),為用于工業(yè)廢氣凈化的高性能鈷基氧化物的開(kāi)發(fā)提供了指導(dǎo)和啟示。