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MOFs衍生金属氧化物在催化VOCs完全氧化中的应用

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大量挥发性有机化合物VOCs的排放对人类和环境造成了严重的影响。通过金属氧化物催化VOCs完全氧化为无毒害的二氧化碳和水是当前最有效的处理方式。为提高金属氧化物的催化性能，已开发了多种合成策略，如形貌工程、缺陷工程和掺杂工程等。然而，这些合成工艺不仅繁琐，而且催化性能有待提升。相比之下，金属有机框架(MOFs)衍生的金属氧化物由于其形貌可调、大比表面积、高缺陷浓度和良好的掺杂分散性等优点，被广泛应用于催化VOCs的完全氧化。由于目前缺乏针对MOFs衍生金属氧化物在VOCs完全氧化应用上的总结，本文从衍生金属氧化物的调控策略出发，对MOFs的合成条件、掺杂方式和热解条件进行了综述。总结了这些调控方法、衍生金属氧化物的物理化学性质与VOCs完全氧化性能的关系，并探讨了其未来的发展和挑战。
Application of MOFs-Derived Metal Oxides in Catalytic Total Oxidation of VOCs
The emission of a significant amount of VOCs has resulted in severe impacts on both human health and the environment.Currently,the most effective method for treating VOCs is their total oxidation to carbon dioxide and water through metal oxide catalysis.To enhance the catalytic performance of metal oxides,various synthetic strategies have been developed,including morphology,defect,and doping engineering.However,these processes are cumbersome and require further improvements to enhance the catalytic performance.On the other hand,metal-organic frameworks(MOFs)-derived metal oxides have been extensively used to catalyze the complete oxidation of VOCs.This is because of their tunable morphology,large specific surface area,high defect concentration,and excellent doping dispersion.However,there is a lack of a comprehensive summary of the application of MOFs-derived metal oxides in the total oxidation of VOCs.Therefore,this paper reviews the synthesis conditions,doping methods,and pyrolysis conditions of MOFs from the control strategy of derived metal oxides.It also summarizes the regulation methods and the relationship between the physicochemical properties of derived metal oxides and the total oxidation performance of VOCs.Additionally,this paper discusses the future development and challenges of MOFs-derived metal oxides.

Metal-organic frameworks(MOFs)Metal oxideNanomaterialsVolatile organic compounds(VOCs)Total oxidation

彭涛、柴倩倩、李传强、郑旭煦、李铃娟

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重庆交通大学 材料科学与工程学院,重庆 400074

金属有机框架 金属氧化物 纳米材料 挥发性有机化合物 完全氧化

重庆市技术创新与应用发展专项面上项目重庆市技术创新与应用发展专项面上项目重庆市教育委员会科学技术研究项目

cstc2020jscxmsxmX0071CSTB2022TIAD-GPX0033KJZD-K202300709

2024

10.7536/PC230511

化学进展
中国科学院基础科学局,化学部,文献情报中心 国家自然科学基金委员会化学科学部

化学进展

CSTPCD北大核心
影响因子：1.079
ISSN：1005-281X
年,卷(期)：2024.36(1)
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