近日，化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)2022級(jí)本科生曾倩倩以第一作者身份在國(guó)際知名雜志《Journal of Environmental Chemical Engineering》（中科院TOP期刊，影響因子為7.4），發(fā)表題為“Rationally fabricated MnFeCeO_x-PDA@PTFE catalytic filter felt with enhanced adhesion strength and highly uniform structure for efficient low-temperature SCR of NO_x”的研究性學(xué)術(shù)論文。該論文以安慶師范大學(xué)為唯一完成單位，學(xué)院教師汪謝為論文的共同一作及通訊作者，另有材料化學(xué)及化學(xué)專(zhuān)業(yè)多名本科生及教師為共同作者。

開(kāi)發(fā)高效的低溫脫硝技術(shù)是當(dāng)前環(huán)境化學(xué)工程領(lǐng)域的一項(xiàng)重要課題。該研究開(kāi)發(fā)了一種新型催化過(guò)濾材料，利用聚多巴胺（PDA）輔助水熱合成法，將PDA作為粘合劑和分散劑，在聚四氟乙烯（PTFE）過(guò)濾纖維表面原位生長(zhǎng)非晶態(tài)MnFeCeO_x催化劑，顯著提升了催化劑與濾料的粘附強(qiáng)度。此外，該材料僅需7.81%的催化劑負(fù)載量即可在180^oC實(shí)現(xiàn)近100%的NO轉(zhuǎn)化率，可實(shí)現(xiàn)低載高效脫硝效果。通過(guò)Fe和Ce的引入，利用多金屬間的協(xié)同效應(yīng)促進(jìn)“快速SCR反應(yīng)”（NO→NO₂→N₂），并優(yōu)化了催化濾料抗水抗硫性能。

這研究的創(chuàng)新點(diǎn)主要在技術(shù)層面上提出了一種綠色高效的催化過(guò)濾材料合成技術(shù)路線(xiàn)，結(jié)合PDA改性和水熱合成解決了催化劑和PTFE基材粘附性差的問(wèn)題，首次實(shí)現(xiàn)三元金屬（Mn-Fe-Ce）氧化物在PTFE濾料上的均勻和牢固負(fù)載，兼顧低溫活性與抗硫抗水性。在科學(xué)層面上，其揭示了Fe和Ce對(duì)錳基催化劑的協(xié)同作用機(jī)制；在應(yīng)用層面上，實(shí)現(xiàn)了催化過(guò)濾材料在除塵的同時(shí)兼具高效脫硝效果，可以簡(jiǎn)化工業(yè)煙氣處理流程，降低設(shè)備投資與運(yùn)行成本，適用于鋼鐵、水泥等行業(yè)的低溫?zé)煔庵蟹蹓m和氮氧化物一體化脫除。

多年來(lái)，化學(xué)化工學(xué)院始終以學(xué)生為中心，通過(guò)“本科生導(dǎo)師制”“科研實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放制度”等舉措，引導(dǎo)學(xué)生早進(jìn)課題組、早進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，有效提升了學(xué)院本科生的科研創(chuàng)新能力和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、安徽省高校科研計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目和國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目的資金支持。

全文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jece.2024.115271（撰稿、供圖：曾倩倩 審核：鮑青燕）