常婷婷， 孫 雪， 王志苗，2， 李 芳，2， 薛 偉，2， 王延吉，2

(1. 河北工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院， 河北省綠色化工與高效節(jié)能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 天津 300130;2. 天津市本質(zhì)安全化工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 天津 300130)

1 前 言

甲醛(HCHO)是常見的揮發(fā)性有機(jī)化合物之一，給室內(nèi)環(huán)境造成非常嚴(yán)重的污染，對(duì)人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的危害[1-2]。甲醛毒性較強(qiáng)，即便低濃度也會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生刺激，引發(fā)呼吸道疾病，甚至?xí)鸢籽∨c癌癥[3-5]。室內(nèi)甲醛污染物主要來自家具、建筑和裝飾材料、廚房燃料燃燒及香煙燃燒等[6-8]。有資料統(tǒng)計(jì)，人類一生有超過80% 的時(shí)間會(huì)停留在相對(duì)封閉的空間環(huán)境中，比如家庭住宅、寫字樓和旅館等[9]，因此室內(nèi)甲醛的消除對(duì)人體健康至關(guān)重要。

近年來，隨著生活水平的提高以及環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，室內(nèi)環(huán)境污染問題受到越來越多的關(guān)注。在低溫甚至室溫條件下消除甲醛是室內(nèi)空氣凈化領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。常用的甲醛消除方法有吸附[10-12]、等離子體凈化[13]、光催化[14-16]和催化氧化[17-20]等。在這些方法中，催化氧化法具有明顯的優(yōu)勢(shì)[21-22]。該方法可在低溫甚至室溫條件下實(shí)現(xiàn)甲醛完全催化氧化，生成無毒害的二氧化碳和水，且反應(yīng)過程沒有二次污染、能耗低、操作簡單、易于實(shí)現(xiàn)，受到研究者廣泛關(guān)注。催化氧化法的關(guān)鍵是高活性催化劑的開發(fā)。目前采用的催化劑主要是各類金屬催化劑，可分為貴金屬催化劑與非貴金屬催化劑。常用的非貴金屬催化劑有MnO2、Co3O4和復(fù)合金屬氧化物等[6，23-25]。相對(duì)于非貴金屬催化劑，貴金屬催化劑往往具有更高的反應(yīng)活性，可在較低溫度下實(shí)現(xiàn)甲醛完全氧化。由于成本等原因，大多將貴金屬負(fù)載到載體上使用，如負(fù)載型鉑(Pt)、金(Au)、鈀(Pd)、銀(Ag)、銥(Ir)和銠(Rh)等貴金屬催化劑[26-28]。本文總結(jié)不同種類負(fù)載型貴金屬催化劑在甲醛催化氧化反應(yīng)中的應(yīng)用，希望為設(shè)計(jì)低成本、高效和穩(wěn)定的貴金屬催化劑提供有價(jià)值的指導(dǎo)，以用于室內(nèi)甲醛消除。

2 貴金屬催化劑

貴金屬屬于過渡金屬，具有未填滿的d 電子軌道，表面容易吸附反應(yīng)物，有利于“活性化合物”的形成。負(fù)載型貴金屬催化劑在甲醛催化氧化反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的活性，可以在低溫甚至室溫將甲醛完全氧化成二氧化碳和水。對(duì)近年來報(bào)道的負(fù)載型貴金屬催化劑在甲醛催化氧化反應(yīng)中的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)，如表1 所示。表中，a-TiO2為銳鈦礦型TiO2；R、rod 為納米棒；Beta-Si 為硅質(zhì)沸石；m 為微乳液法；FeA為采用分散-沉淀法制備的氧化鐵；Ag/i-300 為采用浸漬法將Ag 負(fù)載在TiO2載體上，并在300 ℃焙燒3 h 制備的催化劑；TiO2-NS 為具有缺陷的TiO2納米片；HAP 為羥基磷灰石；LDH 為層狀雙氫氧化物；CD為改進(jìn)的膠體沉積法。

表1 負(fù)載型貴金屬催化劑在甲醛氧化中的催化活性Table 1 Catalytic activities of supported noble metal catalysts for HCHO oxidation

2.1 Pt 基催化劑

在負(fù)載型貴金屬催化劑中，Pt 基催化劑在室溫下對(duì)甲醛催化氧化具有優(yōu)異的活性，被認(rèn)為是一類具有廣闊應(yīng)用前景的催化劑。Pt 基催化劑的催化性能受Pt 納米顆粒的粒徑、化學(xué)價(jià)態(tài)、分散性及載體的微觀形貌和氧空位等因素的影響。

催化劑的制備方法影響催化劑微觀結(jié)構(gòu)以及活性位點(diǎn)等，進(jìn)而影響催化劑的催化性能。Huang 等[29]制備了Pt/NiMo4催化劑，用于甲醛催化氧化反應(yīng)。采用水熱溫度150 ℃，反應(yīng)4 h 制得的催化劑(Pt-150-4)在15 ℃，甲醛轉(zhuǎn)化率即可達(dá)到93%。Pt-150-4 具有良好的催化活性，主要是由于其多孔結(jié)構(gòu)、豐富的表面羥基/水和活性氧。Cui 等[30]采用共沉淀法，在80 ℃熱處理制備的以八面體Fe3O4為載體的Pt 催化劑(Pt/Fe3O4-80)在甲醛氧化反應(yīng)中表現(xiàn)出高活性，能在室溫條件下將甲醛完全氧化。Pt/Fe3O4-80 催化劑在制備過程中更容易形成界面活性位點(diǎn)Pt-O-FeOx，界面活性位點(diǎn)對(duì)催化劑的催化活性具有重要影響。崔維怡等[31]還將Fe(OH)3以不同溫度T處理得到載體FeOx-T，采用膠體沉積法制備一系列Pt/FeOx-T催化劑，用于甲醛氧化反應(yīng)。以100 ℃熱處理的FeOx為載體，制備的Pt/FeOx-100 催化劑具有較高的催化活性，在25 ℃、相對(duì)濕度為55% 的條件下，甲醛的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到96.2%。熱處理溫度影響FeOx載體的比表面積、氧化還原性質(zhì)和Pt/FeOx-T表面羥基的數(shù)量，以及Pt 和FeOx載體之間的相互作用。Liu 等[32]發(fā)現(xiàn)隨著C3N4載體制備溫度的升高，其晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致C3N4上吡啶氮含量的增加。C3N4中的吡啶氮有利于產(chǎn)生路易斯堿位點(diǎn)，其在吸附和活化O2分子中起重要的作用。Pt/C3N4-650 表現(xiàn)出最佳的催化性能，在25～105 ℃，甲醛轉(zhuǎn)化率保持在100%。

氧空位也影響催化劑對(duì)甲醛氧化的催化活性。Liu 等[33]制備了不同氧空位含量的Pt/NaInO2催化劑，用于甲醛氧化反應(yīng)，并提出了甲醛在Pt/NaInO2催化劑上的反應(yīng)機(jī)理，如圖1 所示。具有豐富氧空位的Pt/NaInO2催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能，在室溫下，甲醛轉(zhuǎn)化率為96.1%。他們認(rèn)為由氧分子產(chǎn)生的高活性超氧化物(O2·-)是甲醛氧化的有效物種。 氧空位可以將O2·-從Pt納米顆粒遷移到載體表面，進(jìn)而為甲醛氧化提供更多的活性位點(diǎn)，因此氧空位豐富的Pt/NaInO2催化劑對(duì)甲醛轉(zhuǎn)化率更高。研究結(jié)果解釋了氧空位在甲醛氧化反應(yīng)中的作用，通過誘導(dǎo)氧空位可以提高催化劑的催化性能。Sun 等[34]制備的Pt/TiO2-NS 催化劑在室溫下顯示出 ＞95% 的甲醛轉(zhuǎn)化率，這比以TiO2為載體制備的商用Pt/TiO2-P25 催化劑高約50%。Pt/TiO2-NS 催化劑上豐富的氧空位和Pt 納米團(tuán)簇是其在甲醛氧化反應(yīng)中具有優(yōu)異活性的重要原因。氧空位可以通過與周圍的O 原子鍵合，有效捕獲Pt原子，形成Pt 納米團(tuán)簇。氧空位的存在也可以增強(qiáng)Pt 向TiO2的電子轉(zhuǎn)移，從而增強(qiáng)金屬與載體之間的相互作用。

圖1 Pt/NaInO2 催化甲醛氧化的反應(yīng)機(jī)理[33]Fig.1 Reaction mechanism of HCHO oxidation on Pt/NaInO2[33]

與一般催化劑相比，具有特殊形貌的催化劑在低溫催化甲醛氧化反應(yīng)活性更高。Chen 等[35]制備了具有(113)和(104)晶面的空心十八面體α-Fe2O3負(fù)載Pt 催化劑(Pt/Fe2O3-HO)，并將其用于甲醛催化氧化反應(yīng)。在20 ℃時(shí)，甲醛轉(zhuǎn)化率為100%。Pt/Fe2O3-HO 催化劑在室溫下對(duì)甲醛催化氧化反應(yīng)表現(xiàn)出高活性和穩(wěn)定性，比商用Pt/α-Fe2O3催化劑高5 倍。熱力學(xué)不穩(wěn)定的高指數(shù)(113)和(104)晶面有利于氧空位的形成，氧空位在促進(jìn)水解離生成羥基物種起著重要作用。Yan 等[36]制備了氧化石墨烯(GO)/Fe2O3納米片負(fù)載Pt催化劑(Pt/GOFe)，用于室溫甲醛催化氧化反應(yīng)。在室溫下，甲醛轉(zhuǎn)化率為94%。GO/Fe2O3的二維片狀結(jié)構(gòu)有利于Pt 納米顆粒的高度分散，并且由于納米尺度上的緊密接觸，Pt 與GO/Fe2O3之間產(chǎn)生了強(qiáng)烈的相互作用，以及GO 納米片的氧官能團(tuán)增強(qiáng)了甲醛在催化劑表面的吸附，π-π 鍵的共軛效應(yīng)有利于生成的活性氧的遷移，這是Pt/GOFe 催化劑具有優(yōu)異的催化性能的原因。Yan 等[37]制備的Pt/Co3O4納米棒催化劑在室溫下甲醛轉(zhuǎn)化率為91.4%，其催化甲醛氧化活性明顯優(yōu)于商用Pt/Co3O4。這是由于催化劑的形貌影響活性位點(diǎn)的數(shù)量以及貴金屬與載體之間的相互作用，進(jìn)而影響催化劑的催化性能。

除了催化劑的形貌，孔結(jié)構(gòu)對(duì)催化劑的催化性能同樣具有顯著的影響，多孔結(jié)構(gòu)使催化劑具有更大的比表面積，有利于反應(yīng)物的吸附和產(chǎn)物的解吸，從而提高甲醛催化氧化的活性。Le 等[38]制備了中空結(jié)構(gòu)的Pt/WO3催化劑，并提出了在Pt/WO3催化劑上甲醛氧化反應(yīng)機(jī)理，如圖2 所示。Pt/WO3由納米片聚集形成，具有明顯的空心結(jié)構(gòu)。中空結(jié)構(gòu)賦予了Pt/WO3較大的比表面積和多孔結(jié)構(gòu)，使其暴露更多的活性位點(diǎn)，促進(jìn)了甲醛在Pt/WO3上的擴(kuò)散和吸附。在室溫條件下，甲醛的轉(zhuǎn)化率為97%。Sun 等[39]以空心碳球?yàn)槟０?，制備了Pt/C@MnO2催化劑。與MnO2微球負(fù)載Pt 和商用MnO2負(fù)載Pt 相比，Pt/C@MnO2催化劑在室溫下對(duì)甲醛轉(zhuǎn)化率更高，在25 ℃，甲醛轉(zhuǎn)化率為90.5%。MnO2納米片組裝的分層結(jié)構(gòu)使Pt/C@MnO2具有較大的比表面積和多孔結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了Pt 納米顆粒的高分散以及甲醛在催化劑表面的擴(kuò)散和吸附。Pt/C@MnO2催化劑的表面吸附氧具有較強(qiáng)的還原能力，這也有利于提高其催化甲醛氧化活性。Zhu 等[40]以花朵狀γ-Al2O3微球?yàn)檩d體制備了Pt/Al2O3催化劑。與商用γ-Al2O3負(fù)載Pt 相比，花朵狀Pt/Al2O3在室溫下對(duì)甲醛催化氧化具有更高的活性，甲醛轉(zhuǎn)化率為87.5%。Pt/Al2O3優(yōu)異的催化性能歸因于其較大的比表面積和分級(jí)孔結(jié)構(gòu)。催化劑特定的形貌以及多孔結(jié)構(gòu)使其具有較大的比表面積，有利于貴金屬納米顆粒的高分散，增加活性位點(diǎn)的數(shù)量。催化劑不同的形貌暴露不同的晶面，高指數(shù)晶面有利于氧空位的形成，氧空位有利于甲醛分子的吸附以及促進(jìn)活性位點(diǎn)的形成。適宜的孔結(jié)構(gòu)也有利于反應(yīng)物的吸附和產(chǎn)物的解吸，進(jìn)而有利于提高甲醛氧化活性。

圖2 Pt/WO3 掃描電子顯微鏡(SEM)圖片及其催化甲醛氧化反應(yīng)機(jī)理[38]Fig.2 SEM images of Pt/WO3 and reaction mechanism of HCHO oxidation on Pt/WO3[38]

Su 等[41]研究了Pt 負(fù)載量和TiO2晶型對(duì)甲醛催化氧化反應(yīng)的影響。當(dāng)Pt 負(fù)載量為0.1%(文中所有負(fù)載量均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))，銳鈦礦型TiO2負(fù)載Pt 催化劑(Pt/a-TiO2)具有更優(yōu)異的催化性能。反應(yīng)溫度為100 ℃時(shí)，甲醛轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%，催化劑穩(wěn)定性超過140 h。隨著Pt 含量的增加，活性位點(diǎn)數(shù)量和氧空位增加，有利于催化劑反應(yīng)性能的提高。但是，當(dāng)Pt 含量進(jìn)一步增加時(shí)，催化劑的比表面積下降，孔道堵塞，限制了催化劑的催化性能。Xu 等[19]通過水熱法制備MnO2，并采用NaBH4溶液在載體上原位還原Pt 前驅(qū)體，得到了Pt/MnOx催化劑。水熱時(shí)間為80 min 制備的Pt/MnOx(Pt/Mn-80)催化劑在15 ℃時(shí)對(duì)甲醛的去除率最高。這是由于Pt/Mn-80 催化劑具有大量的零價(jià)Pt 和活性氧，零價(jià)Pt 是甲醛氧化反應(yīng)的重要影響因素。除Pt 的負(fù)載量和化學(xué)價(jià)態(tài)外，堿金屬的摻雜也能提高Pt 基催化劑室溫催化甲醛氧化活性。何德東等[42]以6 mol·L-1硝酸預(yù)處理的絲光沸石為載體制備了Pt/MORn-H6 催化劑。采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0% 的Na+作為Pt/MORn-H6 的添加劑時(shí)，其對(duì)甲醛氧化活性較Pt/MORn-H6 具有明顯的提升，甲醛轉(zhuǎn)化率為100%。Wang 等[43]制備了Pt 負(fù)載量為0.2%、Na 摻雜量為0～6%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 的Na-Pt/Al2O3催化劑，評(píng)價(jià)了室溫條件下甲醛催化氧化活性。Na 摻雜量為2% 時(shí)，Na-Pt/Al2O3活性和穩(wěn)定性較Pt/Al2O3催化劑有顯著提高。摻雜的Na 促進(jìn)吸附的水活化解離形成表面羥基，但同時(shí)會(huì)降低Pt 的分散性。因此選擇適量Na對(duì)提高催化劑活性和穩(wěn)定性很有必要。

Ding 等[17]發(fā)現(xiàn)以適量NaOH 改性的0.2% Pt/ZSM-5(Pt 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%)在30 ℃可獲得超過99%的甲醛轉(zhuǎn)化率和1 000 h 的穩(wěn)定性。這主要是由于NaOH 處理可以改善催化劑的孔結(jié)構(gòu)和表面羥基含量，同時(shí)增強(qiáng)甲醛的吸附、儲(chǔ)存和氧化過程。Zhang 等[44]制備了硅質(zhì)沸石負(fù)載Pt(Pt/Beta-Si)催化劑，在-20 ℃，甲醛就可以完全氧化為二氧化碳和水。這是由于硅質(zhì)沸石具有強(qiáng)疏水性，有利于產(chǎn)物水的解吸，促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。

由此可見，Pt 基催化劑在室溫甲醛催化氧化反應(yīng)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展。Pt 基催化劑的負(fù)載量、Pt粒徑、載體的類型、氧空位以及表面活性氧的含量等對(duì)甲醛催化氧化活性均具有較大的影響。

2.2 Au 基催化劑

由于Au 的電子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，被認(rèn)為作為多相催化劑的活性不大。Haruta 等[87]發(fā)現(xiàn)負(fù)載Au 納米顆粒催化劑對(duì)一氧化碳低溫氧化具有優(yōu)異活性，自此Au 基催化劑引起了人們的廣泛關(guān)注，近年來，Au 基催化劑用于甲醛催化氧化反應(yīng)的研究迅速發(fā)展。

貴金屬負(fù)載于不同類型的載體上，對(duì)甲醛的消除效果存在顯著差異。Chen 等[45]制備了Au/CeO2、Au/FeOx、Au/γ-Al2O3、Au/SiO2和Au/HZSM-5 催化劑，并在室溫測(cè)試了甲醛催化氧化性能。具有較高Au 分散度和較小Au 粒徑的Au/γ-Al2O3催化劑具有最佳的甲醛氧化活性，在25 ℃時(shí)，甲醛轉(zhuǎn)化率為88%。

探究金屬與載體之間的相互作用對(duì)催化劑活性的影響，對(duì)開發(fā)用于甲醛催化氧化反應(yīng)的高活性Au基催化劑具有重要的意義。Bu 等[46]以商用CeO2(CeO2-C)和CeO2納米棒(CeO2-R)以及相應(yīng)的Au/CeO2作為催化劑，探究Au-CeO2界面對(duì)甲醛催化氧化反應(yīng)的影響。Au/CeO2-R 在室溫下就可以將甲醛完全氧化，其活性遠(yuǎn)高于在120 °C 將甲醛完全轉(zhuǎn)化的Au/CeO2-C。他們認(rèn)為這是由于Au 與CeO2-R 之間的強(qiáng)相互作用極大地促進(jìn)了氧空位以及Au3+的生成，Au3+與氧空位共存有利于中間產(chǎn)物甲酸鹽的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。Chen等[47]采用軟模板法制備了核殼結(jié)構(gòu)的Au@SiO2催化劑。Au@SiO2催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的甲醛反應(yīng)活性，在100 ℃，甲醛的轉(zhuǎn)化率為100%。由于核殼結(jié)構(gòu)中金屬與載體之間的強(qiáng)相互作用，促進(jìn)了氧化態(tài)Au(Au+和Au3+)的形成，氧化態(tài)Au 是甲醛催化氧化反應(yīng)的活性中心。

Li 等[48]制備的Co 摻雜Mg/Al 層狀雙氫氧化物負(fù)載Au2% Au/Co-LDH(Au 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%)催化劑在室溫可以將甲醛氧化為CO2和H2O，并提出了在2% Au/Co-LDH 催化劑上甲醛氧化的反應(yīng)機(jī)理，如圖3 所示。首先甲醛分子通過氫鍵與羥基結(jié)合，氧分子吸附在Au 納米顆粒上。然后，晶格氧攻擊吸附的甲醛分子，產(chǎn)生亞甲二氧基(DOM)中間體；吸附的氧分子在Au 納米顆粒上分解為2 個(gè)活化的O 原子。隨后，在表面羥基的作用下，形成的DOM 中間體進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為甲酸鹽，甲酸鹽的Ce-H 鍵受到Au 納米顆粒上活化的O 原子攻擊形成碳酸鹽，生成的碳酸鹽極其不穩(wěn)定，迅速分解為二氧化碳和水。晶格氧被甲醛氧化過程消耗后，會(huì)形成一個(gè)氧空位，氧空位隨后被Au 納米顆粒上的O 原子補(bǔ)充。

圖3 2% Au/Co-LDH 催化甲醛氧化的反應(yīng)機(jī)理[48]Fig.3 Reaction mechanism of HCHO oxidation on 2 %Au/Co-LDH[48]

Xu 等[49]報(bào)道了胺基修飾的Au/MCM-41(Au/APTES@MCM-41)催化劑，在55 ℃實(shí)現(xiàn)甲醛完全消除。胺基修飾的MCM-41 具有有序、開放的孔結(jié)構(gòu)，有助于Au 納米顆粒的分散以及甲醛分子的吸附和擴(kuò)散，提高催化劑的催化性能。Chen 等[50]發(fā)現(xiàn)采用H2處理的Au/HZSM-5 和Au/SiO2催化劑在室溫可以將甲醛完全氧化。而在空氣氣氛中處理的Au/HZSM-5 和Au/SiO2催化劑，在室溫下甲醛轉(zhuǎn)化率僅為40%～50%。這是由于H2處理的催化劑使得Au 納米顆粒具有較好的分散性和更小的粒徑。Yan 等[51]采用微乳液法制備的Au/AlOOH-m 催化劑在室溫條件下甲醛的轉(zhuǎn)化率為72.6%，其催化甲醛活性優(yōu)于水熱法和微波水熱法制備的Au/AlOOH。Au/AlOOH-m 具有較小的Au 納米顆粒、豐富的表面羥基以及較好的吸附性能等特點(diǎn)，使其在甲醛氧化反應(yīng)中具有優(yōu)異的催化性能。Tang 等[52]采用分散-沉淀法制備了納米Fe2O3負(fù)載Au(Au/FeA)和采用傳統(tǒng)方法制備了Fe2O3負(fù)載Au(Au/FeB)催化劑，并分別評(píng)價(jià)其低溫催化甲醛氧化反應(yīng)的活性。在室溫條件下，Au/FeA 對(duì)甲醛的轉(zhuǎn)化率為33%，Au/FeB 對(duì)甲醛的轉(zhuǎn)化率為23%。Au 納米顆粒在載體上的分散性差異可能導(dǎo)致了Au/FeA 與Au/FeB 對(duì)甲醛氧化活性的差異。Wang 等[53]發(fā)現(xiàn)制備的CeO2摻雜羥基磷灰石負(fù)載Au(Au/CeO2/HAP)催化劑對(duì)甲醛氧化具有很高的活性和穩(wěn)定性，在室溫即可實(shí)現(xiàn)甲醛的完全氧化。這歸因于羥基磷灰石有利于Au 納米顆粒的穩(wěn)定，防止其燒結(jié)。綜上所述，Au 納米顆粒的粒徑和分散性對(duì)催化劑的活性有較大的影響。

2.3 Pd 基催化劑

與Pt 和Au 基催化劑相比較，Pd 基催化劑用于甲醛催化氧化反應(yīng)的研究較少。Tan 等[54]發(fā)現(xiàn)Pd/Cube(CeO2納米立方體)比Pd/Rod(CeO2納米棒)和Pd/Oct(CeO2納米八面體)在甲醛催化氧化反應(yīng)中顯示出更高的活性。在室溫，當(dāng)GHSV 為10 000 h-1時(shí)，甲醛可以在Pd/Cube 上完全轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。通常，金屬Pd 比氧化態(tài)Pd 在甲醛氧化反應(yīng)中具有更高的活性，CeO2納米立方體暴露的(100)晶面可以促使Pd 以金屬態(tài)存在，促進(jìn)了甲醛催化氧化反應(yīng)的進(jìn)行。Wang 等[55]以高溫氫氣預(yù)處理后的TiO2為載體制備了一系列Pd/TiO2催化劑，并進(jìn)行甲醛催化氧化反應(yīng)。經(jīng)600 ℃預(yù)處理的Pd/TiO2-600 催化劑在25 ℃時(shí)，甲醛轉(zhuǎn)化率為100%。高溫氫氣預(yù)處理過程中在TiO2上產(chǎn)生的Ti3+缺陷有利于通過強(qiáng)金屬-載體相互作用穩(wěn)定Pd 納米顆粒。隨著Pd 分散度的增加，Pd/TiO2催化劑表面的氫溢出導(dǎo)致了更多的氧空位，從而進(jìn)一步增加了Pd 的電子密度，增強(qiáng)了氧物種的活化，有利于催化甲醛氧化反應(yīng)。He 等[56]制備了具有豐富氧空位的TiO2，并負(fù)載Pd 催化劑，用于室溫催化氧化甲醛。氧空位的存在有利于形成高度分散和金屬態(tài) Pd，促進(jìn)甲醛完全氧化。Li 等[57]制備了 Pd/TiO2催化劑，分別在 300 ℃(Pd/TiO2-300R)和450 °C(Pd/TiO2-450R)下用H2對(duì)其進(jìn)行還原，并評(píng)價(jià)了室溫下甲醛催化氧化活性。當(dāng)GHSV 為95 000 h-1時(shí)，Pd/TiO2-450R 催化劑在室溫可獲得100% 的甲醛轉(zhuǎn)化率，優(yōu)于Pd/TiO2-300R 催化劑。這是由于高溫還原能誘導(dǎo)金屬與載體之間的相互作用，減小催化劑表面Pd 顆粒粒徑，并且有利于O2的活化和表面羥基的形成。

與Pt 催化劑相似，堿金屬的摻雜有利于提高甲醛催化氧化活性。Li 等[58]制備了一系列堿金屬(Li、Na、K、Cs)摻雜Pd/TiO2催化劑，并對(duì)其室溫催化甲醛氧化反應(yīng)進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明，摻雜堿金屬對(duì)Pd/TiO2催化劑室溫催化甲醛氧化性能有促進(jìn)作用，順序?yàn)镵 ＞ Cs ＞ Na ＞ Li。堿金屬摻雜有利于Pd 的分散，促進(jìn)化學(xué)吸附氧的活化，從而提高了Pd/TiO2催化劑的甲醛催化氧化活性。K-Pd/TiO2催化劑在25 ℃時(shí)，甲醛轉(zhuǎn)化率為100%。Li 等[59]還考察了不同Na 含量的Pd/TiO2(Na-Pd/TiO2)催化劑對(duì)甲醛催化氧化反應(yīng)的影響。Na 的加入對(duì)Pd/TiO2催化劑在甲醛氧化反應(yīng)中有顯著的促進(jìn)作用，Na-Pd/TiO2催化劑較Pd/TiO2具有更多的活性位點(diǎn)和表面羥基，使其在室溫下即可實(shí)現(xiàn)甲醛的完全消除。

沸石的疏水性在催化氧化反應(yīng)中發(fā)揮了重要的作用，其作為催化劑載體被廣泛用于甲醛催化氧化反應(yīng)。Chen 等[60]采用一鍋水熱法合成了TS-1 沸石包覆Pd 催化劑(Pd@TS-1)，Pd@TS-1 催化劑在室溫即可實(shí)現(xiàn)甲醛的完全氧化。該制備方法可以有效地減小Pd 納米顆粒粒徑以及提高Pd 顆粒的分散。載體的酸預(yù)處理對(duì)用于甲醛氧化反應(yīng)的催化劑具有顯著的促進(jìn)作用。Liu 等[61]發(fā)現(xiàn)當(dāng)Pd/USY 催化劑的載體用濃度為0.20 mol·L-1的鹽酸預(yù)處理時(shí)，在25 ℃時(shí)，甲醛可以被完全轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。酸處理產(chǎn)生的活性羥基在甲醛氧化反應(yīng)中起關(guān)鍵作用。Liu 等[62]還對(duì)SiO2進(jìn)行酸預(yù)處理，制備了Pd/SiO2(HNO3)-R 催化劑。Pd/SiO2(HNO3)-R 催化劑顯示出比Pd/SiO2-R 催化劑更好的甲醛氧化活性。在25 ℃，相對(duì)較低的Pd 負(fù)載量(0.5%)的Pd/SiO2(HNO3)-R 催化劑上實(shí)現(xiàn)了甲醛的完全氧化。酸預(yù)處理SiO2產(chǎn)生的羥基有利于Pd 顆粒的錨定并增加其分散性。Pd 分散度的增加有助于提高催化劑的甲醛氧化活性。

2.4 Ag 基催化劑

由于Ag 在自然界中儲(chǔ)量豐富，且在所有貴金屬中價(jià)格低廉，對(duì)甲醛氧化反應(yīng)具有較好的催化活性。因此很多研究者都致力于研究Ag 基催化劑用于甲醛催化氧化反應(yīng)。

CeO2是一種重要的稀土金屬氧化物，擁有氧化還原離子對(duì)(Ce3+/Ce4+)，具有優(yōu)異的儲(chǔ)存與釋放氧的能力，被廣泛用于甲醛催化氧化反應(yīng)。Chang 等[88]采用水熱法制備了一種具有大比表面積的類球形CeO2納米顆粒聚集體(CeO2-S)，并評(píng)價(jià)了其催化甲醛氧化反應(yīng)能力。CeO2-S 具有較優(yōu)異的活性，當(dāng)GHSV 為10 000 mL·g-1·h-1(g 為催化劑質(zhì)量)時(shí)，在120 ℃時(shí)甲醛轉(zhuǎn)化率達(dá)到87%，在甲醛氧化反應(yīng)中，CeO2既可以直接作為催化劑使用，又可以作為其他金屬的載體，Ag/CeO2催化劑被廣泛用于甲醛氧化反應(yīng)。Ou 等[63]發(fā)現(xiàn)Ag/CeO2催化劑在甲醛氧化反應(yīng)中的活性受焙燒溫度和H2預(yù)處理的影響。6% Ag/CeO2(Ag 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%)催化劑在573 K 焙燒，再在473 K 用10% H2/N2(H2體積分?jǐn)?shù)為6%)還原6Ag/CeO2-573-R 后，其在373 K時(shí)甲醛轉(zhuǎn)化率為100%。6Ag/CeO2-573-R 催化劑具有較小的Ag 顆粒和豐富的表面羥基，這是其在低溫甲醛氧化中展現(xiàn)優(yōu)異性能的兩個(gè)關(guān)鍵因素。Jiang 等[64]制備的Ag/CeO2納米棒(Ag/CeO2-rod)催化劑在80 ℃就可以將甲醛完全氧化，反應(yīng)機(jī)理如圖4 所示。CeO2-rod 具有更多的氧空位和表面活性氧，并且Ag-CeO2界面可以進(jìn)一步促進(jìn)氧空位和表面活性氧的生成，有利于提高甲醛氧化反應(yīng)活性。Yu 等[65]制備了納米棒Ag/CeO2(Ag/r-CeO2)、納米顆粒Ag/CeO2(Ag/p-CeO2)和納米立方體Ag/CeO2(Ag/c-CeO2) 催化劑，并將其用于低溫甲醛催化氧化反應(yīng)。Ag/r-CeO2在110 ℃左右能夠?qū)⒓兹┩耆趸?，低?Ag/p-CeO2和Ag/c-CeO2實(shí)現(xiàn)甲醛完全轉(zhuǎn)化的溫度。Ma 等[66]發(fā)現(xiàn)Na 摻雜的Ag/CeO2納米球催化劑具有較高的催化活性。摻雜的Na 導(dǎo)致CeO2納米球表面羥基濃度顯著增加，表面羥基可直接與甲酸鹽中間體反應(yīng)生成二氧化碳和水。

圖4 Ag/CeO2 催化甲醛氧化的反應(yīng)機(jī)理[64]Fig.4 Reaction mechanism of HCHO oxidation on 2%Au/Co-LDH[64]

摻雜過渡金屬元素有利于提高Ag 基催化劑的甲醛氧化催化活性。Huang 等[67]制備了Ag/MnCeOx復(fù)合氧化物用于甲醛催化氧化反應(yīng)，在室溫條件下甲醛的轉(zhuǎn)化率為90%。Ag 與MnCeOx之間的強(qiáng)相互作用影響催化劑的催化性能。Zhang 等[68]制備的10% Ag 8% Mn/Beta-Si(Ag、Mn 質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10%、8%)催化劑在45 ℃實(shí)現(xiàn)甲醛的完全轉(zhuǎn)化。使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% 的Ag 可使Ag 位點(diǎn)的暴露量達(dá)到最大值，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8% 的Mn 可平衡催化劑中活性氧的密度和遷移率。Li 等[69]采用一鍋法制備了Ag/Fe-MnOx催化劑。Ag/Fe0.1-MnOx催化劑在室溫下甲醛轉(zhuǎn)化率為100%，而Ag/MnOx催化劑在室溫下甲醛轉(zhuǎn)化率為76%。Ag、Fe 和MnOx之間的協(xié)同作用改變了Ag 納米顆粒的電子密度，增加了表面氧含量，這是Ag/Fe-MnOx具有較高催化活性的重要原因。Lu 等[70]通過Co-Mn-MOFs 熱分解制備了具有不同Co、Mn 物質(zhì)的量比(9:1 和 7:3)的 Co3O4-MnO2，并采用浸漬法制備了 Ag/Co3O4-MnO2催化劑。發(fā)現(xiàn)Ag/Co3O4-MnO2(Co、Mn 物質(zhì)的量比為9:1)催化劑對(duì)甲醛氧化具有顯著的催化活性，在80 ℃時(shí)可以完全氧化甲醛。Ag、Co3O4和MnO2之間的強(qiáng)相互作用可以提高催化劑的還原性能并增加表面活性氧的數(shù)量，這在甲醛氧化反應(yīng)中起著重要作用。

Chen 等[71]以不同晶型TiO2為載體，制備了Ag/TiO2催化劑，并評(píng)價(jià)了其在甲醛氧化中的催化性能。銳鈦礦型Ag/TiO2(Ag/A)比金紅石型Ag/TiO2(Ag/R)表現(xiàn)出更好的活性，Ag/A 催化劑在125 ℃下甲醛轉(zhuǎn)化率為100%。表面氧、Ag2O 和金屬Ag 的相對(duì)含量以及金屬Ag 的分散性，共同導(dǎo)致了Ag/A 和Ag/R 在甲醛氧化反應(yīng)中催化性能的差異。Fang 等[72]制備了Ag/TiO2催化劑，研究Ag 的價(jià)態(tài)對(duì)Ag/TiO2催化劑催化甲醛活性的影響。在300 ℃焙燒后的 Ag/TiO2催化劑(Ag-i-300)具有部分氧化態(tài)Agδ+(0＜δ＜1)，表現(xiàn)出優(yōu)越的催化活性，在室溫就可以將甲醛完全轉(zhuǎn)化。在Ag/TiO2催化劑上，Ag 的高度分散有利于甲醛氧化反應(yīng)，并提出了在Ag-i-300 催化劑上甲醛氧化的反應(yīng)途徑，如圖5 所示。甲醛首先吸附在Agδ+表面，O2和H2O 在催化劑表面形成活性氧。然后，被吸附的甲醛分子被活性氧氧化成甲酸鹽或碳酸鹽中間體，生成的中間體進(jìn)一步分解為二氧化碳和水。

圖5 Ag/TiO2 催化甲醛氧化的反應(yīng)機(jī)理[72]Fig.5 Reaction mechanism of HCHO oxidation on Ag/CeO2[72]

目前，已有大量關(guān)于Ag 基催化劑用于甲醛氧化反應(yīng)的研究報(bào)道，但大多數(shù)Ag 基催化劑還不能實(shí)現(xiàn)室溫甲醛完全轉(zhuǎn)化。

2.5 貴金屬價(jià)態(tài)的影響

不同貴金屬的價(jià)態(tài)對(duì)催化甲醛氧化性能的影響不同。Pt 的化學(xué)價(jià)態(tài)對(duì)催化甲醛氧化活性起著重要作用，通常金屬Pt 有利于甲醛氧化反應(yīng)。Kim 等[89]系統(tǒng)研究了Pt 的化學(xué)價(jià)態(tài)對(duì)Pt/TiO2催化劑催化甲醛氧化活性的影響，發(fā)現(xiàn)金屬Pt 與總Pt 物質(zhì)的量比nPt/nPt，t與催化劑的耗氧速率和甲醛氧化活性均呈正相關(guān)。金屬Pt 有利于氧的吸附，nPt/nPt，t值高的催化劑表面具有更多的吸附氧的位點(diǎn)。對(duì)于Au基催化劑，氧化態(tài) Au 有利于甲醛分子的吸附，從而提高催化劑的催化活性。Li 等[90]發(fā)現(xiàn)3.0Au/CeO2-270 催化劑上甲醛的化學(xué)吸附強(qiáng)度遠(yuǎn)高于2.5Au/CeO2-37 催化劑上的化學(xué)吸附強(qiáng)度，這是由于3.0Au/CeO2-270 比2.5Au/CeO2-37 含有更多的Au+和Au3+，甲醛分子在氧化態(tài)Au 上的化學(xué)吸附比在金屬態(tài)Au 上的化學(xué)吸附更強(qiáng)。與Pt 基催化劑相似，通常金屬Pd 比氧化態(tài)Pd 具有更高的甲醛氧化活性。Huang 等[91]發(fā)現(xiàn)NaBH4還原Pd/TiO2催化劑具有較高的甲醛氧化性能。金屬Pd 納米顆粒具有較強(qiáng)的氧活化能力，有利于催化甲醛氧化反應(yīng)。Ag 的化學(xué)價(jià)態(tài)也會(huì)影響催化甲醛氧化活性。Chen等[92]研究了不同氣氛預(yù)處理Ag/MCM-41 催化劑的甲醛氧化機(jī)理，發(fā)現(xiàn)O2預(yù)處理Ag 催化劑的活性高于H2預(yù)處理Ag 催化劑的活性。Fang 等[72]發(fā)現(xiàn)Agδ+是甲醛分子的吸附位點(diǎn)，Agδ+有利于Ag/TiO2催化甲醛氧化。

2.6 其他貴金屬催化劑

Li 等[73]制備的摻雜Na 的Ir/TiO2(Na-Ir/TiO2)催化劑在25 ℃下甲醛轉(zhuǎn)化率即可達(dá)到100%。Na 的加入可以促進(jìn)靠近TiO2表面Ir 的還原，提高O2和H2O 分子的活化能力，使Na-Ir/TiO2在甲醛氧化反應(yīng)中具有優(yōu)異的催化性能。Chan 等[74]用NaBH4還原的以TiO2為載體負(fù)載Ir(Ir-H-TiO2)催化劑在150 ℃，甲醛轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%。Ir-H-TiO2具有豐富的表面羥基及Ir 與H-TiO2載體之間強(qiáng)烈的相互作用，這是促進(jìn)甲醛氧化的顯著原因。H-TiO2上豐富的羥基有助于增強(qiáng)甲醛的化學(xué)吸附，從而促進(jìn)中間產(chǎn)物甲酸鹽的生成。金屬載體之間相互作用的增強(qiáng)有利于中間產(chǎn)物的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。Sun 等[75]通過改進(jìn)的膠體沉積法制備了負(fù)載在商用γ-Al2O3上一種新型的Ir 基催化劑(IrAl-CD)，在20 ℃實(shí)現(xiàn)了甲醛完全轉(zhuǎn)化，IrAl-CD 催化甲醛活性明顯優(yōu)于采用傳統(tǒng)沉積-沉淀法制備的IrAl-DP 催化劑。IrAl-DP 和IrAl-CD 催化劑上甲醛吸附隨時(shí)間變化的原位漫反射紅外譜圖如圖6 所示。IrAl-DP 上Ir 為氧化態(tài)，甲醛氧化反應(yīng)遵循生成甲酸鹽中間體的反應(yīng)途徑。而IrAl-CD 上含有較高含量的Ir0，有利于甲醛直接脫氫形成CO 中間體，CO 易被氧化為CO2。綜上所述，Ir 的價(jià)態(tài)影響甲醛催化氧化反應(yīng)的活性和反應(yīng)途徑。

圖6 IrAl-DP 和IrAl-CD 上甲醛吸附隨時(shí)間變化的原位漫反射紅外譜圖[75]Fig.6 Reaction mechanism of HCHO oxidation on Ag/TiO2[75]

Sun 等[76]發(fā)現(xiàn)TiO2負(fù)載亞納米顆粒Rh(Rh/TiO2)催化劑在室溫可以實(shí)現(xiàn)甲醛完全氧化，并具有良好的穩(wěn)定性。Rh 亞納米粒子在TiO2載體上高度分散，使催化劑在室溫下對(duì)HCHO 氧化展現(xiàn)較高的催化活性。Rh 有利于O2解離成O 原子，這些O 原子可以促進(jìn)甲醛轉(zhuǎn)化成中間產(chǎn)物。

3 雙金屬催化劑

與單金屬催化劑相比，雙金屬催化劑由于其獨(dú)特的協(xié)同效應(yīng)，在催化氧化領(lǐng)域展現(xiàn)出良好的催化活性。Xu 等[77]制備了AuAg/SBA-15 催化劑，并考察了Au-Ag 雙金屬納米合金的粒徑和羥基對(duì)甲醛催化氧化反應(yīng)的影響。Au-Ag 雙金屬納米合金的粒徑為5.3 nm、羥基含量較高的AuAg/SBA-15 具有最佳的甲醛催化性能，在120 ℃下甲醛轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%。AuAg/SBA-15 上的羥基可以促進(jìn)甲醛的吸附以及中間體的生成，中間體的進(jìn)一步分解與Au-Ag 納米合金的粒徑密切相關(guān)。Ammar 等[78]制備了氧化鈮(Nb2O5)負(fù)載雙金屬納米催化劑(IrxPt1-x/Nb2O5)用于低溫甲醛催化氧化。Ir 與Pt 物質(zhì)的量比對(duì)催化劑的活性有很大影響，其中Ir0.5Pt0.5/Nb2O5的催化活性最高，甲醛完全氧化溫度低至30 ℃。Ir0.5Pt0.5/Nb2O5納米催化劑經(jīng)過4 次反應(yīng)后，仍具有良好的催化活性。Ir 可以提高Pt 的表面活性和結(jié)構(gòu)性能，雙金屬催化劑的構(gòu)建可以調(diào)節(jié)Ir 和Pt 之間的電子相互作用，這種協(xié)同效應(yīng)在Ir0.5Pt0.5/Nb2O5樣品中表現(xiàn)明顯。此外，IrxPt1-x納米顆粒與Nb2O5載體的協(xié)同作用也有助于提高催化劑的催化活性。Meng 等[79]采用CO 還原法制備的Pd0.7Ag0.3/Al2O3-CO 催化劑在60 ℃的甲醛轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%。CO 預(yù)處理使PdAg 粒徑變小，活性氧含量增加，這是Pd0.7Ag0.3/Al2O3-CO 具有優(yōu)異催化活性的重要原因。

4 單原子催化劑

由于單原子催化劑的高原子利用率，尤其是負(fù)載型貴金屬催化劑可以顯著降低成本，單原子催化劑的發(fā)展受到了越來越多的關(guān)注。近年來，單原子催化劑在催化甲醛氧化方面也取得了一定的進(jìn)展。

Sun 等[80]制備的Pt 負(fù)載量為0.01% 的單原子Pt/TiO2催化劑，在80 ℃時(shí)甲醛轉(zhuǎn)化率為5%。Chen等[81]制備了Mn 摻雜TiO2負(fù)載單原子Pt 催化劑(0.5% Pt/Mn-TiO2)具有良好的甲醛催化氧化活性，在15 ℃時(shí)甲醛即可實(shí)現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化。Zhang 等[82]發(fā)現(xiàn)單原子Pt/CeO2催化劑在15 ℃也能完全消除甲醛。Chen 等[83]制備了α-MnO2負(fù)載單原子Au 催化劑，用于甲醛催化氧化反應(yīng)。甲醛的質(zhì)量濃度約為500 mg·m-3時(shí)，0.25%Au/α-MnO2催化劑在75 ℃即可實(shí)現(xiàn)甲醛完全消除。甲醛的質(zhì)量濃度約為1 cm3·m-3時(shí)，在25 ℃下甲醛的轉(zhuǎn)化率為95%。Chen 等[84]制備的CeO2納米棒負(fù)載單原子Au(Au/r-CeO2)催化劑在85 ℃實(shí)現(xiàn)甲醛的完全氧化。Chen 等[85]制備的空心錳氧化物負(fù)載單原子Ag 催化劑(Ag/HMO)在130 ℃時(shí)，甲醛的轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%。Peng 等[86]制備的單原子Ir-N-C 催化劑在15 ℃時(shí)甲醛轉(zhuǎn)化率達(dá)到97%。

單原子催化劑用于甲醛氧化反應(yīng)的研究相對(duì)較少，且大多數(shù)催化劑室溫催化甲醛氧化的效果并不理想。這可能是由于單原子催化劑一般負(fù)載量低，導(dǎo)致其活性位點(diǎn)少。

5 反應(yīng)機(jī)理

如上所述，負(fù)載型貴金屬催化劑對(duì)甲醛催化氧化反應(yīng)的活性已得到廣泛研究。此外，研究人員對(duì)甲醛氧化反應(yīng)機(jī)理也進(jìn)行了探索研究。不同催化劑表現(xiàn)出的催化活性不盡相同，其甲醛氧化反應(yīng)機(jī)理也存在差異。

負(fù)載型貴金屬催化劑催化甲醛氧化反應(yīng)機(jī)理通常為：甲醛首先吸附在催化劑表面，然后吸附的甲醛分子與活性氧反應(yīng)生成DOM，DOM 不穩(wěn)定被氧化成甲酸鹽，生成的甲酸鹽被進(jìn)一步氧化成CO2和H2O，消耗的活性氧和羥基可通過吸附的O2和H2O 得以再生[39，62，80-81]。

負(fù)載貴金屬催化劑表面吸附甲醛分子有幾種方式：(1)甲醛與表面羥基形成氫鍵吸附在催化劑表面[29，35，40，48，51，56，63，74，76]。(2)甲醛分子的O 原子插入催化劑的氧空位中[33-34，46，64]。(3)活性氧捕獲甲醛分子[36]。(4)甲醛分子吸附在貴金屬上[66，72，75，90]。(5)甲醛分子吸附在相鄰路易斯堿基(N 原子)上[86]。生成的甲酸鹽中間體最終轉(zhuǎn)化為CO2和H2O 主要有以下方式：(1)甲酸鹽被活性氧直接氧化成CO2和H2O[62，66]。(2)甲酸鹽被表面羥基氧化成CO2和H2O[29，35，39，44，62，66，76，80]。(3)甲酸鹽被活性氧氧化成碳酸鹽，碳酸鹽分解成CO2和H2O[33-34，48]。(4)甲酸鹽首先生成H2O 和CO，CO 進(jìn)一步氧化成CO2[32，35，39，57，74]。

Sun 等[75]制備的IrAl-CD 催化劑含有較高含量的Ir0，他們認(rèn)為甲醛分子首先吸附在Ir0上，吸附的甲醛分子可直接脫氫生成CO 中間體，隨后CO 迅速被氧化成最終產(chǎn)物CO2。

6 總結(jié)與展望

本文綜述了近年來負(fù)載型貴金屬催化劑在低溫甲醛催化氧化方面的研究進(jìn)展，已報(bào)道的多種負(fù)載型貴金屬催化劑可以在室溫的條件下實(shí)現(xiàn)甲醛完全氧化，特別是Pt 基催化劑以較低的貴金屬負(fù)載量即可實(shí)現(xiàn)甲醛高效氧化。為了提高原子利用率并降低貴金屬催化劑成本，對(duì)單原子催化劑用于甲醛催化氧化反應(yīng)進(jìn)行了一些研究，但是單原子催化劑催化氧化甲醛效果并不理想，開發(fā)用于甲醛催化氧化的高效單原子催化劑仍是一個(gè)挑戰(zhàn)。

在今后的研究中不僅要關(guān)注催化劑的催化活性，還需重視催化劑的成本和穩(wěn)定性，可從以下方面開展工作：(1)尋找合適的載體，促進(jìn)金屬與載體之間的相互作用提高催化劑的催化性能；(2)將貴金屬與非貴金屬復(fù)合，負(fù)載于合適的載體上，在降低成本的同時(shí)提高催化劑去除甲醛效率；(3)借助原位表征和密度泛函理論，進(jìn)一步研究甲醛催化氧化的反應(yīng)機(jī)理，為催化劑的制備提供理論指導(dǎo)。