2025年7月22日,北疆环境健康大讲堂第八十期系列学术报告会成功举办。本次报告邀请到华东理工大学詹望成教授,为师生带来了题为《CeO2为主活性组分高效催化净化含氯挥发性有机物》的精彩学术报告。报告由要茂盛教授主持,研究院师生积极参与。

詹教授强调,作为稀土资源大国,我国在全球稀土储量中占据主导地位。稀土元素在现代军事、清洁能源及高性能电子等战略性行业中具有不可替代的价值。尽管高端应用常依赖于稀有、低丰度的中重稀土元素,但其在资源储量中占比极低,导致稀土资源结构与应用需求之间存在显著错配。这一矛盾亟待通过新材料开发与应用路径拓展予以缓解。
詹教授团队长期致力于稀土元素在环境催化领域的研究,尤其聚焦于稀土基催化剂在含氯VOCs(挥发性有机物)治理中的关键作用,相关研究已取得初步成效。此次报告围绕“稀土催化剂在含氯挥发性有机物治理中的研究与应用”,就稀土元素在催化反应中作用机制的理论理解、CeO₂为代表构建高效含氯VOCs催化处理体系和通过材料结构调控,推动稀土催化剂的深度利用与工程化应用做出分享。
詹教授首先回顾了稀土元素在能源催化中的代表性应用,如石油催化裂化中对分子筛的改性,以及汽油车尾气净化过程中三效催化剂中稀土助剂的使用。他指出,当前广泛存在的高丰度稀土元素如镧、铈,在实际工业中主要以“助剂”形式参与催化反应,使用量极小,难以实现其资源优势的有效释放。因此,构建以稀土为主要活性成分的新型催化剂材料,是提升资源利用效率的关键所在。
围绕催化性能的本质机制,詹教授团队重点揭示了氧化铈在储氧与释氧过程中的独特行为。针对目前市场上广泛使用的VOCs催化剂在处理氯代烃时易失活、副产物控制难的问题,团队开发了结构协同优化策略,通过对氧化铈载体进行双刻蚀预处理,显著提高其氧缺陷密度并优化金属分散度,成功实现了氧空位与金属位点的活性匹配。这一策略不仅改善了催化剂的稳定性,也使反应温度显著降低,性能优于现有主流商业催化剂
最后,詹教授强调,稀土催化理论的深入发展与氯代烃治理技术的有效结合,为含氯VOCs的高效治理开辟了全新路径,同时也为我国高丰度稀土资源的高值化利用打开了广阔空间。在全球资源战略与环境治理压力日益加剧的背景下,此类基础与应用高度融合的研究方向,具有重要的科学意义与产业前景。本次报告不仅系统呈现了团队在稀土催化领域的最新研究成果,也为与会者提供了诸多富有前瞻性的思路与方法,为未来相关领域的深入探索奠定了坚实基础。