以工业源排放有毒有害有机污染物控制为背景,考察大比表面中孔分子筛的修饰和复合氧化物粘土材料的模板法合成、和以此类中孔材料为载体有毒有害有机污染物控制用吸附、催化材料的制备科学、表面与孔结构、对有机污染物降解性能的评价及应用。主要集中在此类大表面中孔复合材料及相关催化剂的制备技术(在一定程度上控制中孔分子筛和复合氧化物粘土材料的孔结构与表面化学性质,催化剂活性相的分散与构型等)、对有毒有害有机污染物
催化剂是决定工业源排放挥发性有机污染物催化完全氧化技术效能的重要因素。我们合成出了一系列高比表面积的介孔材料,包括复合硅酸盐粘土材料﹑氧化硅基介孔分子筛等,并以之作为贵金属或其它过渡金属活性组分的载体。介孔的结构有助于活性组分的分散,而且有助于克服大的有机分子在反应过程中可能存在的传质控制的问题。在粘土基催化剂方面,以多核羟基阳离子或简单金属阳离子为前驱体,合成出了Al﹑Ce和Zr等金属的氧化物柱撑的Laponite粘土材料,以之为载体负载的Co3O4和Pd催化剂在VOCs的催化完全氧化反应中表现出较好的活性;开发了以水合氧化物溶胶粒子作为前驱体合成复合粘土材料的方法,能将多种金属元素引入到Laponite粘土结构中,得到比表面积较大的材料,可作为催化剂或催化剂载体用于VOCs的催化氧化。在氧化硅基介孔材料方面,用嫁接的方法得到了介孔氧化硅负载的高效纳米Pd催化剂,发现短而开放的孔道有利于提高催化效率。合成出了骨架掺杂Al、Fe、Mn、Co、Cu、La、Ce、Nd等元素的SBA-15、HMS和MSU,发现通过掺杂改性,能够改善这些材料负载型的催化剂的催化氧化活性。