煤烟颗粒是大气污染中的一种主要来源，因此目前人们亟需将其从大气环境中消除的有效手段，其中催化燃烧是一种消除煤烟颗粒的有效方法，但是这种方法仍难以实现应用。有鉴于此，沈阳师范大学赵震、波兰雅盖隆大学Zbigniew Sojka等报道了一种新型多孔K-OMS-2/3DOM-m Ti_0.7Si_0.3O₂催化剂，其中Ti_0.7Si_0.3O₂基底中包含规则大孔、介孔，K-OMS-2活性相含有微孔结构。

本文要点：

（1）

这种含多级孔道结构的催化剂合成方法简单。催化剂中的大孔、介孔能够通过PMMA、P123模板形成，微孔通过K-OMS-2实现。这种多级孔结构材料在煤烟颗粒燃烧过程中表现较高的催化反应活性和稳定性，能够容忍硫、水分子。作者考察了不同比例的催化剂，其中K-OMS-2/3DOM-m Ti_0.7Si_0.3O₂催化剂的表现出最高的催化反应活性。

（2）

优异的煤烟颗粒催化降解活性中表现了较高的NO氧化反应，这是由于多级孔道结构、K-Mn之间的协同作用、Ti掺杂多种作用产生。DFT计算模拟结果和热力学建模分析显示，在K-OSM-2的表面上NO氧化为NO₂机理能够通过Langmuir−Hinshelwood和Eley−Rideal两种机理进行，其中Langmuir−Hinshelwood反应机理在能量变化上更合理。

由于这种催化剂易于合成、价格低廉、具有优异的稳定性等多种优势，有望在煤烟颗粒过滤中得到应用。

参考文献

Xuehua Yu, Yu Ren, Di Yu, Maozhong Chen, Lanyi Wang, Ruidan Wang, Xiaoqiang Fan, Zhen Zhao*, Kai Cheng, Yongsheng Chen, Joanna Gryboś, Andrzej Kotarba, Zbigniew Sojka*, Yuechang Wei, and Jian Liu, Hierarchical Porous K-OMS-2/3DOM-m Ti_0.7Si_0.3O₂ Catalysts for Soot Combustion: Easy Preparation, High Catalytic Activity, and Good Resistance to H₂O and SO₂, ACS Catal. 2021, 11, 5554–5571

DOI: 10.1021/acscatal.1c00748

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c00748