通过表面外延生长RuO2构建高分散氯原子泵提升催化剂抗氯中毒性能

本文报道了一种通过金红石相晶格匹配策略构建的RuO2/Sn0.2Ti0.8O2催化剂，该催化剂在氯代挥发性有机物（CVOCs）催化氧化中表现出高CO2选择性、低氯代副产物生成率和优异抗氯中毒能力。研究通过XRD/TEM等技术证实RuO2在载体表面高度分散，其独特的"原子泵"机制可促进Deacon反应将Cl转化为Cl2，实现活性位点自再生。

　　

INTRODUCTION

氯代挥发性有机物（CVOCs），如二氯甲烷、氯苯和三氯乙烯，常见于钢铁制造、城市固体废物焚烧、石油化工操作以及制冷剂和溶剂生产等能源密集型工业过程排放的烟气中。这些化合物不仅具有高毒性和环境持久性，还对下游处理过程构成重大挑战。

Catalyst Preparation

首先通过共沉淀法合成Sn_xTi_1-xO₂载体。将0.1 M SnCl₄和钛酸四丁酯完全溶解于去离子水中，用25%氨水调节溶液pH至10。混合液静置沉淀12小时后，通过交替真空过滤用去离子水和乙醇洗涤三次。收集的沉淀物在110°C烘箱中干燥12小时，随后在550°C下煅烧。

Catalytic Performance Evaluation

为评估整体催化性能，在相同反应条件下测试所有样品。如图1(A)所示，RuO₂负载催化剂的DCM氧化转化曲线表明，不同Sn掺杂量样品的活性趋势与先前报道的Sn_xTi_1-xO₂载体一致。此外，我们还研究了RuO₂在不同TiO₂晶相上的催化性能。

CONCLUSIONS

本研究通过优化Sn-Ti载体组成并负载RuO₂，构建了高效RuO₂/Sn_0.2Ti_0.8O₂催化剂，实现了近100%的CO₂选择性和抑制氯代有机副产物的生成。通过XRD、XPS和STEM对比分析表明，RuO₂的分散形态及其金属-载体相互作用对催化性能起决定性作用。