内容简介：

2026年10月18日，江南体育 唐田特任教授在国际知名学术期刊Applied Catalysis B: Environment and Energy发表题为“Active-site decoupling and reactor-scale thermal coupling for simultaneous NO_x and CO removal over Pd/V–Mo/TiO₂”的研究论文。该研究从催化活性位点调控和反应器热量协同利用两个层面，揭示了多污染物催化反应与传热过程之间的耦合关系，为工业烟气NO_x与CO一体化净化及低能耗反应器设计提供了理论依据和工程参考。唐田特任教授为论文第一作者，长江大学为第一署名单位，北京科技大学李晓娣博士和重庆大学杜学森教授为共同通讯作者。

非电燃烧烟气中NO_x与CO的协同脱除是实现多污染物高效净化与节能降耗的重要研究方向。传统烟气净化工艺通常采用分级处理方式，存在设备复杂、运行能耗较高等问题。利用CO催化氧化释放的反应热促进NH₃-SCR脱硝具有良好的应用潜力，但两种反应之间的竞争吸附/活化及NH₃非选择性氧化限制了其协同效率。针对上述问题，研究团队从催化反应动力学与工程热物理过程出发，提出了活性位点功能解耦与反应器尺度热耦合相结合的协同净化策略。通过瞬态反应实验、表观动力学分析及原位光谱表征，揭示了CO氧化与NH₃-SCR反应的活性位点分工及竞争吸附与活化机制，实现了两种催化反应的低干扰协同运行。进一步结合实验动力学与计算流体力学，建立了耦合化学反应、组分传输及热量传递的反应器模型，系统研究了空速、床层孔隙率及反应放热对污染物转化的影响。结果表明，优化催化体系在240–300 ℃范围内实现了超过90%的CO和NO转化率及N₂选择性；5000 ppm CO氧化放热可使催化床层温度升高40 K以上，在30000 h^-1空速下使NO_x转化率相较单独脱硝工况提高超过30%。此外，基于该策略放大的蜂窝式催化剂在模拟含水、含硫焦炉烟气条件下连续运行100 h，表现出良好的催化稳定性。

该研究工作得到了国家自然科学基金（52176100）和中科协博士生青年托举计划的支持。

图文摘要：

不同运行工况下催化剂床层的温度分布及CO氧化与NH₃-SCR协同反应过程中的热质传递耦合特性示意图

论文链接：//doi.org/10.1016/j.apcatb.2026.127648