创新点
挥发性有机物（VOCs）和氮氧化物（NOx）是PM2.5和臭氧（O3）的重要前体物，对环境和人类健康造成严重威胁。光催化氧化技术由于条件温和，节能高效，安全无毒等特点是解决目前环境PM2.5和O3问题的重要手段之一。以TiO2为主的半导体光催化剂表现出独特的物理化学性质和优异的性能，使其在光催化氧化过程中实现VOCs和NOx的深度氧化，进而促进VOCs和NOx的高效协同消除。本文综述了光催化氧化技术单独去除烟气NOx、VOCs以及共同去除NOx和VOCs方面的最新研究进展，探讨了以TiO2为主的半导体光催化材料开发的“结构-性能-应用”关系，探索新型催化剂的制备及改性途径，并对未来光催化氧化共同去除NOx和VOCs所面临的问题和挑战进行了展望。
通讯作者简介
上海理工大学环境与建筑学院副教授/博士生导师，上海市青年五四奖章获得者，上海市青年科技英才启明星计划获得者，上海市课程思政教学名师。主要研究领域为VOCs污染控制，环境功能材料合成与应用。以第一作者或通讯作者身份在Environmental Science & Technology、Cell Reports Physical Science、ACS Catalysis、Applied Catalysis B、Journal of Catalysis等期刊上发表SCI论文160余篇，H指数75，其中50多篇入选ESI高被引论文，30多篇入选热点论文（主页：http://sea.usst.edu.cn/_t80/2013/1015/c1640a19898/page.psp）。
光催化去除烟气NOx和VOCs的研究进展
作者
单位
1. 舟山市质量技术监督检测研究院
2. 浙江海洋大学 石油化工与环境学院
3. 中国石化销售股份有限公司浙江石油分公司
4. 上海理工大学 环境与建筑学院
基金项目
国家自然科学基金资助项目（12175145）
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摘要
氮氧化物（NOx）与挥发性有机物（VOCs）是形成PM2.5与臭氧（O3）的重要前体物，对人类健康造成严重危害。光催化氧化技术因其具有条件温和、节能高效、安全无毒等特点而受到越来越多的关注。目前，以TiO2为主的半导体光催化剂表现出独特的物理化学性质和优异的性能，成为当前大气污染控制领域的研究热点之一。综述了最新的光催化氧化技术在单独去除烟气NOx、VOCs以及共同去除NOx和VOCs方面的最新研究进展，重点关注了TiO2光催化剂和其他光催化剂的潜在作用，并解释了增强光催化活性的策略，如贵金属掺杂、非金属掺杂和半导体耦合等。此外，还回顾了光催化降解烟气NOx和VOCs的实验参数、去除效率及其降解机理等。该综述旨在总结分析以TiO2为主的半导体光催化材料开发的“结构-性能-应用”关系，为共同去除烟气NOx和VOCs的研究提供参数支持和优化建议，同时讨论新型催化剂的制备和改性途径，促进未来对光催化氧化共同去除NOx和VOCs的研究。
研究背景
部分图表
图1 TiO2的锐钛矿、金红石和板钛矿晶体结构
图2 TiO2光催化转化NO的机理[48]
图3 协同控制一次（NO和C7H8）和二次（O3）污染物的转化途径示意图[54]
黄江华, 陶亨聪, 陈增良, 周梦娜, 蒋娜, 陈贤雷, 张晓东. 光催化去除烟气NOx和VOCs的研究进展[J/OL]. 能源环境保护: 1-11[2024-05-28]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20240508.
HUANG Jianghua, TAO Hengcong, CHEN Zengliang, ZHOU Mengna, JIANG Na, CHEN Xianlei, ZHANG Xiaodong. Advances in photocatalytic removal of NOxand VOCs from flue gas[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-11[2024-05-28]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20240508.
