【成果推介】第9期：鈰基催化劑用于大氣污染物降解

鈰基催化劑在環境催化領域具有廣泛的潛在應用，主要得益于鈰元素獨特的電子結構和催化性能。在環境催化中，鈰基催化劑主要用于促進各種化學反應，以減少污染物的排放和提高能源效率。

（1）主要潛在應用領域

汽車尾氣凈化：鈰基催化劑可應用于汽車尾氣后處理系統，通過催化還原NOx（氮氧化物）和VOCs（揮發性有機化合物），將其轉化為無害的氮氣和水蒸氣，從而減少空氣污染。

工業廢氣處理：在化工、石油煉制、電力等行業，鈰基催化劑可用于處理工業排放的廢氣，降低有害物質的排放，符合環保法規要求。

室內空氣凈化：鈰基催化劑可用于室內空氣凈化設備，去除甲醛、苯等有害氣體，改善室內空氣質量，適用于家庭、辦公室等室內環境。

水處理：在水處理過程中，鈰基催化劑可以促進有機污染物的降解，提高污水處理效率，適用于城市污水處理廠和工業廢水處理。

（2）主要用戶群體

包括環保部門、汽車制造商、化工企業、能源公司、水處理設施運營商等，他們需要通過高效的催化技術來降低環境污染和提高能源利用效率。

（3）主要合作對象

涉及催化劑生產商、環保技術研究機構、汽車制造商、化工企業、政府環保項目等。通過與這些合作伙伴的合作，可以共同開發和推廣鈰基催化劑的應用，實現環境的可持續發展。

鈰基催化劑在環境催化領域的潛在市場規模受到多種因素的影響，包括環保法規的嚴格性、工業排放標準、以及對清潔技術的需求等。隨著全球對環境保護意識的增強和對可持續發展的追求，特別是在中國，政府已經將減緩氣候變化的行動納入“十四五”規劃，并制定了2030年碳達峰行動計劃，這為鈰基催化劑等環保技術的發展提供了廣闊的市場空間。

鈰基催化劑的核心競爭力在于其獨特的氧化還原性能和優異的催化活性，尤其是在處理揮發性有機物（VOCs）和減少溫室氣體排放方面。相比于貴金屬催化劑，鈰基催化劑具有成本優勢，因為鈰是一種豐富的稀土元素，其價格相對較低。此外，鈰基催化劑在穩定性和再生能力方面也表現出色，這意味著在長期使用中能夠降低更換和維護的成本。

從成本和收益的角度來看，鈰基催化劑的低成本和高效性能使其在環境催化市場中具有較高的性價比。雖然初始投資可能相對較低，但由于其長壽命和高效率，長期運營成本得以降低，從而帶來持續的經濟效益。此外，使用鈰基催化劑的企業可能會受益于政府的環保補貼和稅收優惠政策，進一步提高其經濟吸引力。

總體而言，鈰基催化劑在環境催化市場中的潛力巨大，其市場規模預計將隨著環保政策的推動和技術的進步而持續增長。通過不斷的技術創新和成本優化，鈰基催化劑有望成為環境催化領域的重要競爭力量。

中國石油大學（北京）具有自主知識產權，已獲發明專利授權。

圖2 發明專利證書 

技術服務和咨詢。

韋岳長，生于1982年，現為中國石油大學（北京）教授、博士生導師、國家級人才、北京市科技新星，中國能源學會能源與環境專業委員會秘書長、油氣光學探測北京市重點實驗室常務副主任、Chinese Chemical Letters和Petroleum Science期刊青年編委會委員。長期致力于機動車尾氣排放炭煙顆粒物凈化和光催化CO2還原催化劑的研發及其催化機理研究。截至目前為止，在Nat. Commun., Energy Environ. Sci., Angew. Chem., J. Am. Chem. Soc., Appl. Catal. B, EST, ACS Catal., J. Catal.等期刊上發表SCI收錄論文200余篇，研究成果他引9000余次，H因子56；主持國家自然科學基金4項；授權中國發明專利37項。

熊靖，生于1992年，現為中國石油大學（北京）講師，主持國家自然科學基金-青年科學基金項目1項，參與國家重點研發計劃2項。2015年至今，主要研究新型高效致霾機動車尾氣PM氧化消除催化劑，發表SCI收錄期刊論文56篇，其中第一作者8篇，申請專利3項。