材料科学与工程学院能源与环境材料研究院李星运教授小组发表重要综述论文

新闻网讯 近日，我校材料科学与工程学院，能源与环境材料研究院李星运教授与中国科学院大学郝郑平教授/莉刚刚博士合作，在环境催化领域顶级期刊《Environmental Science & Technology》上发表了重要综述论文“Advances in Structure Manipulation of Cobalt-Based Oxides for Catalytic Oxidation of Exhaust Gas”，青岛大学为第一完成与通讯作者单位，我校李星运教授为通讯作者，材料科学与工程学院2023级硕士生侯凯奇为第一作者。

工业化快速发展废气排放量大幅增加，对环境和人类健康构成严重威胁。热催化氧化技术在工业废气治理中展现高净化效率、高经济竞争力、低二次污染物产生和较低的操作温度等优势。贵金属催化剂（Pt，Pd，Ru等）在工业废气治理中尽管具有优异的催化活性，但是其高昂的成本在一定程度上限制了它们的工业适用性。值得注意的是，钴基氧化物已成为废气催化净化领域极具潜力的候选材料。具有丰富的活性氧物种、特殊的氧化还原性质、多价态和可调节的电子特征等性质促使包括Co₃O₄在内的钴基氧化物作为潜在可替代贵金属催化剂的催化材料在工业废气净化领域受到了极大的关注，探索其构效关系(SAR)与归纳结构设计策略能够为进一步提升催化性能提供指导。在此背景下，本综述深入探讨了钴基氧化物的几何结构调节(尺寸效应、形貌和表面缺陷结构)和电子结构调节(Co−O键强度、d带中心、配位环境和限域结构)来调控工业废气净化中的催化性能。此外，综述还特别关注了反应动力学模型、原位光谱表征以及环境杂质气体对催化氧化过程影响的作用机制。文章进一步概述了新兴的材料合成策略和下一代钴基催化剂设计面临的持续挑战，为用于工业废气净化的高性能钴基氧化物的开发提供了指导和启示。