揮發(fā)性有機(jī)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(guó)大氣污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的重要治理對(duì)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(wú)二次污染等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)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(jià)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(jià)格低廉、儲(chǔ)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(wèn)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(duì)上述問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所精細(xì)石油化工中間體國(guó)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(shí)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(zhǎng)，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(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)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(chéng)研究員為論文通訊作者。 

　　該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院潔凈能源研究院合作基金等項(xiàng)目的支持。