【成果推介】第9期：铈基催化剂用于大气污染物降解

铈基催化剂在环境催化领域具有广泛的潜在应用，主要得益于铈元素独特的电子结构和催化性能。在环境催化中，铈基催化剂主要用于促进各种化学反应，以减少污染物的排放和提高能源效率。

（1）主要潜在应用领域

汽车尾气净化：铈基催化剂可应用于汽车尾气后处理系统，通过催化还原NOx（氮氧化物）和VOCs（挥发性有机化合物），将其转化为无害的氮气和水蒸气，从而减少空气污染。

工业废气处理：在化工、石油炼制、电力等行业，铈基催化剂可用于处理工业排放的废气，降低有害物质的排放，符合环保法规要求。

室内空气净化：铈基催化剂可用于室内空气净化设备，去除甲醛、苯等有害气体，改善室内空气质量，适用于家庭、办公室等室内环境。

水处理：在水处理过程中，铈基催化剂可以促进有机污染物的降解，提高污水处理效率，适用于城市污水处理厂和工业废水处理。

（2）主要用户群体

包括环保部门、汽车制造商、化工企业、能源公司、水处理设施运营商等，他们需要通过高效的催化技术来降低环境污染和提高能源利用效率。

（3）主要合作对象

涉及催化剂生产商、环保技术研究机构、汽车制造商、化工企业、政府环保项目等。通过与这些合作伙伴的合作，可以共同开发和推广铈基催化剂的应用，实现环境的可持续发展。

铈基催化剂在环境催化领域的潜在市场规模受到多种因素的影响，包括环保法规的严格性、工业排放标准、以及对清洁技术的需求等。随着全球对环境保护意识的增强和对可持续发展的追求，特别是在中国，政府已经将减缓气候变化的行动纳入“十四五”规划，并制定了2030年碳达峰行动计划，这为铈基催化剂等环保技术的发展提供了广阔的市场空间。

铈基催化剂的核心竞争力在于其独特的氧化还原性能和优异的催化活性，尤其是在处理挥发性有机物（VOCs）和减少温室气体排放方面。相比于贵金属催化剂，铈基催化剂具有成本优势，因为铈是一种丰富的稀土元素，其价格相对较低。此外，铈基催化剂在稳定性和再生能力方面也表现出色，这意味着在长期使用中能够降低更换和维护的成本。

从成本和收益的角度来看，铈基催化剂的低成本和高效性能使其在环境催化市场中具有较高的性价比。虽然初始投资可能相对较低，但由于其长寿命和高效率，长期运营成本得以降低，从而带来持续的经济效益。此外，使用铈基催化剂的企业可能会受益于政府的环保补贴和税收优惠政策，进一步提高其经济吸引力。

总体而言，铈基催化剂在环境催化市场中的潜力巨大，其市场规模预计将随着环保政策的推动和技术的进步而持续增长。通过不断的技术创新和成本优化，铈基催化剂有望成为环境催化领域的重要竞争力量。

中国石油大学（北京）具有自主知识产权，已获发明专利授权。

图2 发明专利证书 

技术服务和咨询。

韦岳长，生于1982年，现为中国石油大学（北京）教授、博士生导师、国家级人才、北京市科技新星，中国能源学会能源与环境专业委员会秘书长、油气光学探测北京市重点实验室常务副主任、Chinese Chemical Letters和Petroleum Science期刊青年编委会委员。长期致力于机动车尾气排放炭烟颗粒物净化和光催化CO2还原催化剂的研发及其催化机理研究。截至目前为止，在Nat. Commun., Energy Environ. Sci., Angew. Chem., J. Am. Chem. Soc., Appl. Catal. B, EST, ACS Catal., J. Catal.等期刊上发表SCI收录论文200余篇，研究成果他引9000余次，H因子56；主持国家自然科学基金4项；授权中国发明专利37项。

熊靖，生于1992年，现为中国石油大学（北京）讲师，主持国家自然科学基金-青年科学基金项目1项，参与国家重点研发计划2项。2015年至今，主要研究新型高效致霾机动车尾气PM氧化消除催化剂，发表SCI收录期刊论文56篇，其中第一作者8篇，申请专利3项。