l  背景意义

催化燃烧技术广泛应用于能源转化、大气污染物治理、有限空间（居室）空气净化等领域，对于实现我国大气污染物治理与经济可持续发展具有重要的意义；同时其为保障有限空间内乘员安全和改善居室环境质量提供经济可行的技术途径。

 

l  研究方向

进行催化燃烧过程传质、传热与反应行为研究，通过“目标导向的化学吸附催化反应机理研究”-“高性能催化剂设计”-“催化剂成型及可控定量涂覆技术”三个方面的应用基础研究，解决低温催化氧化过程杂原子、水、CO2的吸附“毒化”问题以及高温催化氧化过程活性粒子的团聚烧结以及氧化选择性问题，开发出兼具广谱与专一性的燃烧催化剂；进行催化剂规模化制备、构型设计，结合工艺过程模拟、单元设备设计、系统集成，形成系列成套技术。

技术原理

 

l  研究内容

        构筑“贵金属-氧活性位-酸活性位”协同催化中心，构建催化活性、选择性和稳定性与催化剂活性位之间的构效关系；研究催化氧化反应和失活机理，提高催化剂活性和稳定性；开发陶瓷基与金属基蜂窝催化剂放大制备工艺，实现催化剂规模化制备；进行过程模拟设计和系统集成，形成成套技术。

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➢  研究C-C、C-H、C-O、C-N、C-Cl、C-S键的吸附活化机理

➢  研究多组分竞争吸附，对催化性能的影响

➢  揭示催化剂活性粒子烧结、积碳、卤素与含硫物种沉积导致的催化剂失活机理

➢   研究CN键和C=C键活化及产物选择性与催化剂微观结构间的构效关系

催化剂规模化制备

➢  研究表界面、单元设备、系统内多尺度传热、传质与反应行为

➢  研究催化剂动力学反应行为，优化催化剂构型设计

➢  开发整体结构蜂窝催化剂（陶瓷基和金属基）规模制备工艺

➢  进行工艺流程模拟，优化换热网络，提供过程能效

➢  进行单元设备内传质、传热、反应过程模拟，优化反应器结构

➢  进行系统集成和工业示范应用

催化反应研究

工艺设计及系统集成

 

l  国际合作

与加拿大The University of British Columbia，法国Univerisity of Poitiers，芬兰 University of Oulu，摩洛哥University Abdelmalek Essaadi互派学习，建立了良好的合作关系。

 

l  研究进展

研究了载体晶相、表面酸碱性、微观结构、氧化还原性能对催化剂氧化甲烷及VOCs性能的影响，开发出低贵金属含量（0.05wt.%-0.2 wt.%）的燃烧催化剂。阐明了催化燃烧与金属氧化物形貌、价态及表面氧物种丰度间的构效关系，揭示出催化剂高温烧结、硫中毒、卤素中毒等失活机理，解决了催化剂高温水热稳定性，显著提升了催化耐卤素和耐硫性能，并实现了复杂反应体系设计和工艺技术软件包的编制，完成多个工业项目。

 

 

完成多个尾气净化项目，形成完全自主知识产权的催化燃烧技术