环境催化与源解析课题组

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环境催化与源解析课题组团队带头人为郭斌教授与段二红教授。课题组主要研究领域包括：(1) 大气污染防治管理与技术政策；(2) 颗粒物/VOCs/臭氧成因解析与迁移变化机理；(3) VOCs污染防治技术与装备；(4) 碳捕集以及有机污染物清洁回收与安全处置。课题组目前有工作人员14人，在读博士研究生6人和硕士研究生15人。科研团队现有国务院特贴专家1 人、省政府参事1人、省青年拔尖人才1人；河北省“三三三”二层次人才2人、三层次人才1人；教授5人，副教授5人，博士14人。团队主持和参与国家科技支撑计划、国家自然基金重点项目、省部级课题30余项，在包括Applied Catalysis B-Environmental、Environmental Pollution、Chemical Engineering Journal、Journal of Hazardous materials、Science of the Total Environmental等国内外期刊发表学术论文120余篇，完成大气污染监测与治理和多污染物协同治理示范工程40余项，获省部级自然科学一等奖1项、科技进步奖三等奖2项。

成员

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段二红

王赛飞

楚培齐

张龙

王亚瀚

刘翼泽

新闻博客

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团队在环境领域重要期刊Applied Catalysis B: Environmental发表研究成果

近日，团队在环境领域期刊《Applied Catalysis B: Environmental》（影响因子22.1）发表了题为 “Structural evolution in LaCoO₃ by polyol treatment: Highly active and resistant Co₃O₄/La₂O₂CO₃/LaCoO₃ heterostructure catalysts for CH₄ oxidation” 的研究型论文，论文第一作者为21级硕士研究生王亚瀚，通讯作者为段二红教授和王赛飞副研究员。

为解决挥发性有机物（VOCs）尤其是饱和烷烃催化降解过程表面C-H键低温活化和催化剂表面易受硫和水中毒难题，段二红教授团队在这项工作中以甲烷为探针，采用价格低廉的醇类溶剂和LaCoO₃钙钛矿，制备出了一种拥有卓越催化性能（T₉₀=476 ℃），抗毒和抗水性的Co₃O₄/La₂O₂CO₃/LaCoO₃异质结构催化剂。通过理论计算与实验表征相结合探讨了该异质结构与催化活性和耐性内在关联，证明了La₂O₂CO₃在界面处通过电荷转移为Co₃O₄提供更多的活性氧（O^-和O^2-）来提高对甲烷的催化性能，同时也证明了La₂O₂CO₃的引入使水蒸气和SO₂可以优先吸附其表面，以保护Co₃O₄活性位点，有效提高其耐硫和水能力。该结构在费米能级附近具有更多的密度状态，加快了结构表面电子转移，增强了表面离子扩散程度以及氧和甲烷的吸附和解离。这种氧化物-稀土碳酸盐异质结构的提出，为低成本，高活性和耐性的稀土混合氧化物催化剂的设计和合成提供了可靠策略。

相关研究得到了国家自然科学基金区域联合基金项目（U20A20130）和河北省自然科学基金重点项目（B2022208040, B2021208033）等支持。

研究

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