通过机械化学方法诱导MnCe/BaTiO3界面电子调控，实现NOx和2-氯苯的协同催化作用

《Journal of Colloid and Interface Science》：Mechanochemically induced interfacial electronic modulation in MnCe/BaTiO3 for synergistic catalysis for NOx and 2-chlorobenzene

　　

Fan Yao|Ang Cao|Bing Zhou|Shengyong Lu|Jianhua Yan|Damien Debecher|Yaqi Peng

摘要

利用双功能催化剂协同去除氮氧化物（NO）和氯化挥发性有机化合物（CVOCs）已成为环境催化领域的一项前沿策略。然而，由于活性与选择性之间存在固有的权衡，同时实现高效的NOx选择性催化还原和CVOCs催化氧化仍然具有根本性挑战。在此，我们通过结合机械化学策略与电子能带调控，制备了一种新型异质结催化剂，该催化剂将MnCe氧化物与压电材料BaTiO₃集成在一起，形成了异质结界面。优化后的TB-MnCe催化剂表现出显著的协同效应，在250–350 °C的宽温度范围内实现了对邻二氯苯（>80%）和NOx（100%）的协同去除。实验和理论研究表明，在机械化学处理过程中，约有4.6个电子从BaTiO₃转移到MnCe。这种由工程化界面介导的电荷重新分布显著增强了活性位点的氧化还原能力，并促进了协同反应的发生。本研究表明，通过机械化学处理诱导的原子级界面电子调控为解决双功能催化中的活性-选择性难题提供了一条有效途径。