本报讯（记者李晨）太原理工大学教授张国杰团队与合作者在烟气净化领域取得突破，成功开发出一种新型锰掺杂铜铁基催化剂。该催化剂在低温环境下能高效协同去除氮氧化物和一氧化碳，并展现出优异的抗硫抗水性能，为钢铁行业实现超低排放提供了创新解决方案。相关研究成果近日在线发表于《美国化学会-催化》。

钢铁生产是空气污染的主要来源之一。其烧结过程中产生的烟气含有大量的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等污染物，对环境造成严重影响。为了应对这一挑战，当前普遍采用氨选择性催化还原技术和传统的矾钨钛催化剂。然而，传统催化剂在低温下活性不足，并且存在高温操作的能量消耗问题。

研究人员通过掺杂Mn元素，成功改善了Cu3Fe1-LDHs催化剂的性能，在低温和富氧条件下表现出氮氧化物和一氧化碳转化率的双重提升，尤其是在低温下展现出优异的催化活性。

通过理论计算和一系列表征技术，研究团队进一步揭示了Mn掺杂对催化剂化学结构的影响。研究结果表明，Mn掺杂显著增强了催化剂的电子转移能力，促进了Cu离子和Fe离子之间的相互作用，进一步提高了催化剂的吸附能力和反应性。

该研究还发现，Mn掺杂增强了催化剂的表面酸性，从而减少了二氧化硫的吸附以及硫酸盐的生成，提升了催化剂在含硫废气中的稳定性和长期使用性能。该成果不仅为低温催化技术提供了新思路，也为高硫烟气环境下的污染治理开辟了路径，具有重要的环保与经济价值。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1021/acscatal.4c07193