開發新型減污降碳催化氧化技術

中科院大連化學物理研究所研究員孫承林、衛皇曌等在廢水催化氧化研究方面取得新進展，開發出新型減污降碳催化氧化技術。相關成果發表于《美國化學會-應用材料與界面》。近日，研究團隊與相關企業利用新技術，針對蒽醌法制雙氧水生產廢水完成中試試驗，實現鐵泥產量降低95%以上、運行費用降低45%以上。

 

高濃度有機廢水組分復雜、濃度高、毒性大，常規生化法難以處理。作為危險廢物，其處理成本高達4000元至12000元/噸。催化濕式氧化法（CWAO）具有清潔高效、運行成本低等特點，可解決企業面臨的環保瓶頸問題。催化劑是CWAO的核心，如何通過催化劑結構與性能的構效關系揭示CWAO催化氧化機制，研制出具有高穩定性、高性能的催化氧化催化劑，實現催化過程智能控制，是相關研究的核心科學問題。

 

孫承林團隊將科學發現同產業發展相聯系，以“催化劑壽命-催化機制-工程過程控制”為研究主線，圍繞國際前沿的催化材料，結合國內企業需求，發展了新型催化劑改性方法及工程應用裝備。

 

團隊研發出限域型廢水催化氧化催化劑，通過構建催化劑顆粒表面納米空間限域層的策略，提高了催化劑表面的活性氧利用率，從而強化催化氧化反應。團隊構建的超結構限域催化劑在間甲酚污染物的氧化降解過程中，實現了8分鐘內近100%的去除效果，與傳統單原子催化劑相比，去污效率大幅提升。研究發現，催化劑表面納米管陣列結構構成的限域空間對催化反應有至關重要的促進作用。

 

該研究為提高催化氧化降解污染物效率以及減少氧化劑投加量提供了新思路。