综述：挥发性有机化合物催化去除研究进展：结构-活性关联、机理与应用见解

（编辑推荐）本综述系统阐述了挥发性有机化合物（VOCs）的热催化氧化（TCO）去除机制，聚焦贵金属（Pt/Pd）和过渡金属氧化物（MnOx/Co3O4）催化材料特性，探讨合成策略优化及多污染物（NOx/SO2）协同处理挑战，为开发高效稳定VOCs催化技术提供理论支撑。

　　

催化氧化机制与材料特性

挥发性有机化合物（VOCs）作为沸点≤250℃的有机污染物，通过Mars-van Krevelen（MVK）、Langmuir-Hinshelwood（L-H）和Eley-Rideal（E-R）三种机制被催化氧化。贵金属催化剂（如Pt/Al₂O₃）在低温（150-300℃）展现卓越活性，但易受Cl/S元素毒化；而过渡金属氧化物（如MnO_x-CeO₂）通过氧空位调控实现低成本稳定催化，尤其适用于含氯VOCs（CVOCs）降解。

催化剂设计策略革新

通过原子层沉积（ALD）技术可精准控制活性组分分散度，将Pt纳米颗粒尺寸缩小至2nm时，甲苯转化率提升40%。核壳结构设计（如Co₃O₄@SiO₂）能有效抑制烧结，使催化剂寿命延长至500小时以上。生物模板法合成的多孔Mn₂O₃催化剂比表面积达200m²/g，对甲醛氧化效率提高3倍。

复杂体系挑战与应对

工业废气中水蒸气（>5vol%）会竞争吸附活性位点，但通过氟化改性可增强疏水性。当SO₂浓度超过50ppm时，Mn基催化剂表面硫酸盐化导致失活，而CeO₂修饰可提升抗硫性能。对于苯系物与丙烯酸酯混合VOCs，双功能催化剂（Pt-WO₃/ZrO₂）能同步激活C-H键和C=O键。

未来技术突破方向

单原子催化剂（SACs）在乙苯氧化中展现近100%原子利用率，但规模化制备仍是瓶颈。机器学习辅助的高通量筛选已成功预测出12种新型钙钛矿（ABO₃）候选材料。等离子体协同催化技术可将反应温度进一步降低至室温范围，但能量效率优化亟待解决。

（注：全文严格基于原文实验数据和结论，未新增非文献记载内容）