过程工程所和国家纳米中心在水热法制备的CeO2-MnOx复合氧化物对苯的催化去除研究方面取得进展

　　挥发性有机化合物（VOCs）是引起室内和室外空气污染最主要的组分之一，它们容易引起人体致癌并诱发病变，并且对环境的危害也非常明显，如臭氧层的破坏和光化学烟雾前驱体的形成等。苯、甲苯和二甲苯（BTX）作为VOCs最主要的组分存在于人们的衣食住行当中，由于其自身具有巨大的毒性而受到广泛关注，因此减少VOCs的排放对环境保护和人体健康具有重要的意义。目前用于去除VOCs的方法主要包括吸附/吸收、热氧化分解、催化氧化等，而在这些途径中催化氧化被认为是最有效的方法，因为它比吸附具有更高的去除效率，比热氧化分解具有更低的操作温度和更少的副产物。过程工程所与国家纳米中心合作，采用水热法制备了一系列CeO₂-MnO_x复合氧化物催化剂，选取苯作为VOCs的代表物，系统研究了其催化机制。 

　　采用水热法，根据不同的Ce/Mn比例制备得到CeO₂-MnO_x复合氧化物催化剂，通过对其催化活性的检测得到复合氧化物的活性均优于单相组分，并且当Ce/Mn比例为3:7时，催化活性最佳，进而对该比例制备的复合氧化物的内部结构进行分析，提出相应的催化机制。除了晶格内部氧空位发挥作用外，Ce和Mn之间的协同效应发挥更重要甚至是决定性的作用。 

　　该研究得到国家自然科学青年基金（51002037）、中科院科学和技术战略项目（XDB05050000）和863项目（2010AA064903）的支持，相关结果发表在Applied Catalysis B: Environmental 杂志上（Zhen Wang, Genli Shen, Jiaqi Li, Haidi Liu, Qi Wang, Yunfa Chen. Applied Catalysis B: Environmental, 2013,138-139:253-259）。 

　　图示：CeO₂, MnO_x 和Ce_xMn_1-x 对苯的催化氧化 

（材料化学与应用技术创新团队  王震）