开发新型减污降碳催化氧化技术

中科院大连化学物理研究所研究员孙承林、卫皇曌等在废水催化氧化研究方面取得新进展，开发出新型减污降碳催化氧化技术。相关成果发表于《美国化学会-应用材料与界面》。近日，研究团队与相关企业利用新技术，针对蒽醌法制双氧水生产废水完成中试试验，实现铁泥产量降低95%以上、运行费用降低45%以上。

 

高浓度有机废水组分复杂、浓度高、毒性大，常规生化法难以处理。作为危险废物，其处理成本高达4000元至12000元/吨。催化湿式氧化法（CWAO）具有清洁高效、运行成本低等特点，可解决企业面临的环保瓶颈问题。催化剂是CWAO的核心，如何通过催化剂结构与性能的构效关系揭示CWAO催化氧化机制，研制出具有高稳定性、高性能的催化氧化催化剂，实现催化过程智能控制，是相关研究的核心科学问题。

 

孙承林团队将科学发现同产业发展相联系，以“催化剂寿命-催化机制-工程过程控制”为研究主线，围绕国际前沿的催化材料，结合国内企业需求，发展了新型催化剂改性方法及工程应用装备。

 

团队研发出限域型废水催化氧化催化剂，通过构建催化剂颗粒表面纳米空间限域层的策略，提高了催化剂表面的活性氧利用率，从而强化催化氧化反应。团队构建的超结构限域催化剂在间甲酚污染物的氧化降解过程中，实现了8分钟内近100%的去除效果，与传统单原子催化剂相比，去污效率大幅提升。研究发现，催化剂表面纳米管阵列结构构成的限域空间对催化反应有至关重要的促进作用。

 

该研究为提高催化氧化降解污染物效率以及减少氧化剂投加量提供了新思路。