新型双金属A-MnOx催化剂用于甲苯的光热催化降解

针对日益严重的环境污染问题，采用异质原子掺杂策略构筑富含氧空位的新型双金属锰基氧化物A-MnO_x(A=Fe、Ni、Ce、Co、Cu)催化剂，用于光热催化高效降解甲苯。结果表明：富含氧空位的Cu-MnO_x具有优异的甲苯催化降解性能，分别是原始MnO_x和其他A-MnO_x的2.65倍和1.14～1.67倍，并表现出更好的甲苯矿化效果和长期催化稳定性。基于晶体结构表征发现，异质原子能有效嵌入MnO_x的晶格并诱导A-MnO_x产生大量的晶体缺陷，有利于A-MnO_x暴露更多的缺陷孔隙和不饱和金属氧键。同时，A-MnO_x存在独特的异质原子桥连δ-MnO₂/Mn₃O₄复合界面，能有效地提升其导电性能和氧化还原能力。光热协同机理研究表明，新型Cu-MnO_x的优异光热活性和结构稳定性使其成为VOCs减排领域最有前景的候选材料。