含氮挥发性有机化合物催化氧化的研究进展

刘江平1,2,3, 管鑫1, 唐振杰1, 朱文杰1, 罗永明2,4(1.昆明理工大学 环境科学与工程学院；2.云南省挥发性有机物污染物防治与资源化利用创新团队,先进环境功能材料创新团队；3.云南省高校恶臭挥发性有机物控制重点实验室, 云南省含硫精细化学品合成重点实验室(筹)；4.昆明理工大学 化学工程学院)

摘要：挥发性有机化合物(VOCs)及NOx 是PM2.5和O3的重要前体物, 其过量排放对环境质量及人类健康具有重要影响。与普通VOCs相比,含氮挥发性有机化合物(N-VOCs)由于氮杂原子的存在使得其环境控制策略更为复杂。因此, 针对N-VOCs控制技术的开发及应用已成为当前的研究热点。为了实现N-VOCs 催化氧化体系中低温高催化活性及高N2 选择性两个关键目标, 亟需设计高效、低成本的催化剂。本文系统总结了矿物材料、金属材料、单原子催化剂(SACs)、分子筛等在常见N-VOCs(N,N-二甲基甲酰胺、丙烯腈、乙腈、正丁胺、三乙胺等)催化氧化中的研究进展, 介绍了N-VOCs的来源及危害; 归纳总结了胺类、腈类等典型N-VOCs 催化氧化研究中的关键影响因素, 主要包括催化活性、催化剂理化性质、催化构效关系及反应机理, 提出了N-VOCs催化氧化过程中应避免中间产物深度氧化产生二次污染物; 最后展望了N-VOCs催化氧化研究面临的前景和挑战, 以期为未来N-VOCs的治理提供一定的理论指导与最新信息。

关键词：含氮挥发性有机化合物；催化氧化；催化剂； N2选择性；反应机理；综述