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西京新聞

我校科研工作在揮發性有機汙染物控制方面取得突破

日期:2019年06月05日 19:15 人气:

西京網訊:日前,我校土木工程學院冯祥波副教授与西安交通大学何炽教授课题组合作完成的以《单原子Pt1-Co3O4催化剂上甲醇低温氧化的原子尺度研究》(Atomic-Scale Insights into the Low-Temperature Oxidation of Methanol over a Single-Atom Pt1-Co3O4 Catalyst)的研究成果在国际顶级旗舰期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials, IF=13.325)上发表。该成果由西京学院,西安交通大学和中国石油大学共同完成,冯祥波副教授和西安交通大学姜泽宇博士为共同第一作者。该项研究是继除尘、脱硫、脱硝及机动车尾气污染治理后,VOCs(挥发性有机污染物)污染控制已成为我国大气污染控制领域的优先方向之一等为研究背景。项目得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、西京学院特区人才启动基金和西安交通大学分析测试共享中心的支持。

據了解,西部地區尤其是陝西,四川和內蒙古等地以煤炭鋼鐵,石油化工和礦石開采等傳統高能耗高汙染工業爲主要經濟發展方式,能源節約,氣、固廢棄物處理,大氣汙染物防控和環境問題等環保壓力極大,環境問題已成爲制約經濟社會可持續發展的重要問題之一。針對上述問題,西京學院成立科研團隊,並確立了氣固廢棄物綠色節能材料開發,氣固廢棄物建築構件性能研究設計和人居環境汙染物控制及環境治理等爲主要研究方向,學院希望通過團隊成員的共同努力,並積極尋求與校外知名高校合作,建設成爲在氣、固廢棄物資源化利用,人居環境質量提升,大氣汙染防控和環境治理等方面在國內具有影響力的學術研究機構。該科研團隊2019年被確立爲“西京學院核心科研團隊”,並獲“陝西高校青年創新團隊”。

冯祥波副教授介绍,负载型贵金属催化剂由于其高效、易再生等优点是目前净化低浓度VOCs的高效催化材料之一。但制备复杂、成本昂贵极大限制了贵金属催化材料工业应用前景。针对上述问题,课题组通过共沉淀法进一步设计并制备了单原子Pt1-Co3O4催化剂,通过氧缺位再生过程中产生的羟基和质子,加速CH3OH分子中碳氢键的活化。结果表明,该单原子催化剂对CH3OH展现出良好的低温催化活性,与传统的负载型Pt/Co3O4催化剂相比,单原子Pt1-Co3O4催化剂在70 °C的转化频次提高了3倍。该研究初步验证了单原子材料在VOCs低温控制领域应用的可行性,揭示了氧缺位对含氧烃类净化过程的作用机制并从原子尺度阐明了甲醇在单原子催化剂表面的降解机理,为构筑高效单原子催化剂并使其合理地应用于挥发性有机污染物的低温净化中提供了理论基础。

冯祥波副教授表示,经过与何炽教授课题组商议,近日还会将高性能环保活性胶合成实验室整体搬迁至西京学院,用于科學研究,产品试制和科研成果展示,该实验室预计6月底完成设备整体搬迁。目前,实验室研发的活性胶主要用于钢铁和化工等高污染行业排放的复杂有机废弃物清除,该产品已在中冶集团,镇江新区化工产业园等得以应用和推广。

冯祥波,男,1988年5月生,博士(博士后),副教授,土木工程學院专任教师,首批陕西省高校青年创新团队负责人之一(排名第二),现兼任西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室环境工程系助理研究员,西安交通大学-蔚来汽车联合研究中心研究员,国际燃烧学会会员,美国机械工程师协会会员,ACS Nano、Chemical Engineering Journal等10余种SCI期刊审稿人, SCI国际期刊International Journal of Energy Research, Experimental Thermal and Fluid Science 年度杰出审稿人。现主要从事能源高效利用,大气污染物防治和建筑物内空气品质提升,低能耗建筑节能创新设计,工业VOC治理/催化材料开发及催化剂失活再利用和建筑环境和新能源利用等领域研究。

近五年,主持或参与国家重点基础研究计划、国家重大研发计划、国家自然科学基金重点项目、军委科技委重大项目子课题、陝西省教育廳基础研究项目和西京学院特区人才启动基金等9项,研发经费共计200余万元;近五年发表学术论文25篇,其中包括SCI论文16篇(第一或通讯12篇),一区论文3篇,二区7篇,以第一作者发表单篇论文最高影响因子达13.325,论文被SCI他引200余次,申请发明专利4项。


信息來源:本站      作者:袁創    編輯:尚磊