近日，我院化学工程系教师孙钰琨、博士生徐帅、博士研究生导师白波教授与西安交通大学何炽教授联合在环境领域权威期刊《Environmental Science & Technology》（《环境科学与技术》，影响因子：9.03）上以封面论文（图1）形式发表题为“Biotemplate Fabrication of Hollow Tubular CexSr1−xTiO3 with Regulable Surface Acidity and Oxygen Mobility for Efficient Destruction of Chlorobenzene: Intrinsic Synergy Effect and Reaction Mechanism”的研究论文，孙钰琨为论文第一作者，长安大学为第一署名单位(文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.est.2c00270)。该文提出一种以废治废的创新方法，深入剖析活性氧与多种酸位点的协同作用，是催化降解工业含氯可挥发性有机化合物的又一重大进展。

 图1 Environmental Science & Technology期刊封面

含氯挥发性有机化合物(Cl-VOCs)的环境持久性和高毒性使其成为难降解有机化合物之一。催化技术因具有多组分普适性，高矿化率等优点在Cl-VOCs的降解上被寄予厚望。尽管在这一领域研究人员已经做出了巨大努力，但由于含氯物质的腐蚀、氯中毒和工业排放中组分复杂的影响，所开发的催化剂仍然存在反应活性和稳定性低的问题。基于此，该研究以悬铃木果毛为生物模板，设计合成了中空管状结构的CexSr1-xTiO3催化剂用于降解氯苯，通过实验表征，特别是原位表征技术结合理论计算，深入剖析活性氧、路易斯酸位点（LAS）和布朗斯特酸位点（BAS）的协同作用。提出生物模板引入了大量的氧空位，高浓度的氧空位和BAS促进CB的C-Cl键断裂并加速Cl自由基解吸成无机氯，从而避免了氯中毒。同时，Ti-Ce-Sr键的形成增加了LAS的酸性，增强了复合催化剂的还原性，促进了脱氯中间体的深度氧化，提高了C-C键活性促使其在低温断裂（图2）。本研究使用了绿色植物废弃物-悬铃木果毛作为中空生物模板，不仅提高了催化剂活性，而且为这种固体废物的利用提供了新思路，达到“以废治废”的目的。

 图2   论文图片摘要

 供稿、供图：孙钰琨、徐帅       审核：白波