目前，越來越多環(huán)境與健康問題被認(rèn)為是與揮發(fā)性有機(jī)物（volatile organic compounds，簡稱VOCs）的排放有關(guān)。為了有效控制這一大氣污染，很多VOCs控制技術(shù)相續(xù)被開發(fā)出來，其中，催化燃燒技術(shù)由于具有成本低、易控制以及選擇性好等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是目前最具有發(fā)展前景的一種VOCs控制技術(shù)。而開發(fā)新型高效催化劑又是其關(guān)鍵的一環(huán)。

    近日，中科院過程工程研究所齊濤研究員課題組的趙偉副研究員等人利用簡單的水熱合成法，通過直接引入或負(fù)載浸漬的方式，將稀土元素分別引入到鈷基HMS介孔材料孔道的骨架或內(nèi)表面上，將無機(jī)介孔材料孔徑大、比表面積高以及孔容大的優(yōu)點(diǎn)與我國稀土儲(chǔ)量豐富的資源特色相結(jié)合，成功制備了稀土復(fù)合鈷基HMS揮發(fā)性有機(jī)物控制材料。

    該新型催化燃燒催化劑既解決了以往催化劑載體比表面積小、易形成空間位阻以及活性組分易燒結(jié)的難題，又充分利用了鑭、鈰等高豐度稀土元素未充滿的4f軌道所具有的獨(dú)特化學(xué)和電學(xué)性質(zhì)。

    該材料在氯苯的催化燃燒反應(yīng)中顯示了較好的催化活性。該工作的開展，為我國“特色資源開發(fā)-功能材料制備-綠色環(huán)保器件產(chǎn)品化”新型產(chǎn)業(yè)鏈的形成提供了前期基礎(chǔ)。

    趙偉副研究員提出的自由基理論合理解釋了所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為催化燃燒過程機(jī)理研究提供了一個(gè)新思路。部分研究成果已發(fā)表在環(huán)境領(lǐng)域傳統(tǒng)權(quán)威雜質(zhì)Applied Catalysis B: Environmental（2012,127, 246– 254）上。

    以上研究工作得到國家杰出青年科學(xué)基金的資助。