第52卷第2期辽宁化工Vol.52，No.22023年2月LiaoningChemicalIndustryFebruary，2023基金项目：沈阳化工大学大学生创新创业训练计划项目。收稿日期：2022-04-13作者简介：崔若阳（1998-），女，辽宁省丹东市人，研究生在读，研究方向：环境催化。通信作者：刘威（1984-），男，副教授，研究生，研究方向：大气污染控制。CuxCo3-xO4纳米球的制备及其催化氧化甲苯的性能研究崔若阳，贺莘元，王欣欣，薛天翼，孙鹏，刘威*（沈阳化工大学，辽宁沈阳110000）摘要：高效、稳定的催化剂的开发是催化氧化净化VOCs技术所必须要解决的核心问题。杂原子掺杂作为一种简单、高效的调控Co3O4催化剂物理化学性质的手段，受到越来越多的关注。以Cu对Co3O4进行了掺杂，一系列的表征与活性评价的结果表明，适量Cu掺杂大幅增加催化剂的比表面积，改善催化剂的氧化还原性能，从而增强其催化活性。关键词：挥发性有机物；催化氧化；铜掺杂Co3O4中图分类号：TQ032.41文献标识码：A文章编号：1004-0935（2023）02-0176-04挥发性有机物（VOCs）是指在标准状态下饱和气压大于13.33Pa、沸点较低、分相对分子质量小、常温状态下易挥发的有机化合物，被认为是光化学烟雾、PM2.5等诸多环境问题的主要来源，也是我国大气污染的主要污染物之一。近年来，为了高效治理VOCs污染，多种去除VOCs的技术被广泛研究，其中低温催化燃烧是最有工业应用前景的技术之一[1]。高效、稳定的催化剂的开发是VOCs的催化氧化技术必须要解决的核心问题。Co3O4作为一种典型的尖晶石相金属氧化物，以其成本低廉、抗中毒性能好、氧化还原能力优秀等优点，在VOCs催化燃烧领域中受到广泛的关注。然而单相的Co3O4的催化活性并不理想，完全催化氧化VOCs的温度依然较高，需要对其优化、改性后方可满足工业应用需求。当前优化Co3O4催化活性的方法有很多，如定向合成暴露高活性晶面的Co3O4[2]、形貌控制[3]、杂原子掺杂[4]、多相界面构筑等[5]。杂原子掺杂作为一种简单、高效的调控Co3O4催化剂物理化学性质的手段，受到越来越多的关注。例如，铁掺杂的Co3O4催化剂甲苯转化率达到90%时的温度（T90）比纯相Co3O4催化剂低26℃，并且表现了优异的耐水性能和热稳定性，这都得益于铁元素的掺杂在催化剂的表面制造了大量的表面氧缺陷，从而加速了晶格氧和气相吸附氧的相互转化[6]。WANG等对Co3O4的锰掺杂做了细致的研究，研究结果发现适当的锰掺杂量可增加Co3O4中吸附氧、Co3+和Mn3+的含量，改善Co3O4的低温氧化还原性能...
