隨著工業快速發展，揮發性有機物(VOCs)排放問題日益嚴峻，其作為臭氧和細顆粒物(PM_2.5)的重要前體物，對環境和人體健康構成重大威脅。當前，VOCs廢氣處理技術呈現多元化發展趨勢，催化氧化工藝因其高效、低能耗的特點成為研究熱點，而新型催化氧化工藝的研發正推動該領域向綠色、低碳方向邁進。
 

　　技術現狀
 

　　目前，VOCs廢氣處理技術主要包括吸附、吸收、冷凝、膜分離、生物降解及催化氧化等。其中，催化氧化技術通過催化劑降低反應活化能，使VOCs在較低溫度下氧化分解為無害的CO?和H?O，具有處理效率高、二次污染少等優勢。工業應用中，貴金屬催化劑(如鉑、鈀)因活性高被廣泛使用，但成本高昂且易中毒；非貴金屬催化劑(如錳、銅氧化物)成本低，但活性與穩定性需提升。此外，光催化氧化技術利用光催化劑(如TiO?)在紫外光下產生強氧化性自由基分解VOCs，近年通過摻雜改性、可見光響應拓展等技術取得顯著進展，但仍面臨光能利用率低、催化劑失活等挑戰。
 

　　新型催化氧化工藝研究進展
 

　　催化劑創新
 

　　限域型催化劑：通過構建納米級限域空間，提高催化劑表面活性氧利用率。例如，中國科學院大連化學物理研究所研發的Ni(2.8)-NCNT/CB催化劑，在8分鐘內實現間甲酚近100%去除，去污效率顯著提升。
 

　　梯度氧化雙位點催化劑：上海大學張登松團隊設計合成Cu-O-Ti/Cu-O-Cu梯度氧化位點催化劑，在低溫下同時活化O?與污染物分子，實現NH?及VOCs(如丙烷、氯苯)的高效催化氧化，性能媲美貴金屬催化劑。
 

　　光熱協同催化劑：結合光催化與熱催化特性，利用太陽能驅動反應。例如，Pt-rGO-TiO?復合催化劑在紅外光照射下，通過光熱效應實現甲苯高效轉化，光熱轉換效率達17.6%，甲苯礦化率達96%。
 

　　工藝優化與聯合應用
 

　　催化濕式氧化法(CWAO)：通過催化劑微納結構調控，提高處理高濃度有機廢水效率，實現危廢鐵泥產量降低95%以上，運行費用降低45%。
 

　　光催化-臭氧協同技術：利用光催化產生的羥基自由基與臭氧協同氧化VOCs，減少二次污染，提升降解效率。
 

　　未來展望
 

　　隨著材料科學、納米技術和智能控制技術的發展，新型催化氧化工藝將向高效、穩定、低成本方向演進。例如，通過機器學習優化催化劑設計，結合物聯網實現工藝過程實時監控與智能調控，將進一步提升VOCs治理效能。同時，光熱催化、電催化等新興技術的融合應用，有望為VOCs廢氣處理提供更全面的解決方案，助力實現碳中和目標。