揮發(fā)性有機化合物（VOCs）是造成大氣環(huán)境污染及臭氧（O₃）濃度升高的重要因素，是我國大氣污染防治攻堅戰(zhàn)的重要治理對象。催化燃燒技術(shù)（即催化氧化法）具有起燃溫度低、適用范圍廣、無二次污染等特點，已被廣泛應(yīng)用于移動源和固定源VOCs 的凈化消除?，F(xiàn)有工業(yè)尾氣芳香烴類VOCs的凈化消除通常采用貴金屬催化劑，但貴金屬價格高。因此，采用非貴金屬催化劑是降低VOCs催化燃燒技術(shù)成本的重要研發(fā)方向。 

　　Ni基催化劑因價格低廉、儲量豐富，是一種非常有前景的非貴金屬催化劑，在VOCs催化燃燒領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。然而，現(xiàn)有的Ni基催化劑在芳香烴類VOCs催化燃燒反應(yīng)中存在低溫活性不足、耐高溫水熱穩(wěn)定性差等問題，極大地限制了其在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。 

圖1 核殼SiO₂@Ni_aCo_bO_x納米管催化劑的構(gòu)筑 

　　針對上述問題，中國科學院蘭州化學物理研究所精細石油化工中間體國家工程研究中心工業(yè)催化課題組以具有高比表面積的有序介孔SiO₂納米管為基底，實現(xiàn)了一種由三層 C@SiO₂@NiCo-Phyllosilicate納米纖維衍生的核殼 SiO₂@Ni_aCo_bO_x納米管催化劑的制備。由于有序介孔SiO₂納米管的引導(dǎo)生長，以及層狀硅酸鹽納米片結(jié)構(gòu)中SMSI的存在和表面-OH的形成，有效抑制了水分子在活性金屬位點的競爭吸附，顯著提升了芳香烴類VOCs在Ni基催化劑上的低溫氧化活性和耐高溫水熱穩(wěn)定性。 

圖2 核殼SiO₂@Ni_aCo_bO_x催化劑的VOCs催化氧化性能 

　　該研究工作近期發(fā)表在環(huán)境催化領(lǐng)域期刊Applied Catalysis B: Environmental（2022, 315, 121524.）上，董芳副研究員為該論文第一作者，唐志誠研究員為論文通訊作者。 

　　該工作得到了國家自然科學基金、中科院潔凈能源研究院合作基金等項目的支持。