西京网讯：近日，在学校高质量发展战略的全面引领和“工程学”、“材料科学”ESI全球前1%学科建设的强力支撑下，材料与新能源学院双碳技术研究所冯祥波教授领衔的“降碳减污-协同增效”核心科研团队在材料领域国际顶级刊物《Advanced Science》（IF=14.1，中科院1区TOP期刊）发表重要原创性研究成果，成功开发出一种新型高效抗中毒Pd基催化剂。该成果攻克了复杂工业废气净化领域长期存在的“高活性与强抗毒性难以兼得”的技术瓶颈，为我国工业废气深度治理提供了关键核心技术支撑。西京学院为该研究的第一完成单位，团队青年教师王雅笛副教授为论文第一作者，冯祥波教授、何炽教授为通讯作者。

工业废气中的含氧挥发性有机物（OVOCs，如结构稳定的甲基乙基酮）是大气臭氧和PM2.5的重要前体物，其催化净化一直是环保领域的难题。更为棘手的是，工业废气中普遍存在的硫化氢（H₂S）和1,2-二氯乙烷等硫氯杂质，极易导致传统贵金属催化剂快速中毒失活，严重制约了催化技术的工业化应用。针对这一“卡脖子”问题，冯祥波教授团队依托学校双碳技术研究所科研平台，创新提出“梯度氮化”策略，通过精准调控钴基载体的氮化程度，构建出具有不同电子金属-载体相互作用（EMSI）强度的系列Pd催化剂，最终筛选出兼具超高催化活性和超强抗毒性的Pd/CoN-Co₄N催化剂。

催化剂合成策略

该催化剂展现出非凡的抗中毒性能。在引入10 ppm H₂S的苛刻条件下，Pd/Co₃O₄迅速完全失活且不可恢复，而Pd/CoN-Co₄N的活性几乎未受影响。面对100-150 ppm的1,2-二氯乙烷时，其活性衰减也远小于传统催化剂。研究表明，强EMSI在优化Pd电子结构的同时，也调控了载体Co原子的电荷密度，在其表面创造了丰富的路易斯酸位点。这些电子缺位的位点可作为牺牲吸附位点，优先捕获具有孤对电子的H₂S和1,2-二氯乙烷分子，从而有效屏蔽和保护了Pd活性中心，实现了抗中毒能力的飞跃。

抗中毒能力及其机制

该工作从原子尺度深入阐明了非氧化物载体与贵金属间EMSI的调控机制，揭示了其同步提升催化活性和抗毒性的内在原理，为设计面向复杂工业环境的稳健型催化剂提供了新的设计思路和理论依据。论文通讯作者冯祥波教授表示，“它指明了一条通过精准调控载体性质来同时解决活性和稳定性难题的有效路径，具有重要的科学价值和应用潜力”。

近年来，西京学院始终坚持服务国家重大战略需求，将“双碳”技术与新材料作为学科建设的重点方向，大力推进“材料科学”ESI学科建设，持续加大科研平台建设和科研经费投入。材料与新能源学院的成立，正是学校优化学科布局、整合科研资源、提升服务区域经济社会发展能力的重要举措。学院成立以来，紧密围绕国家“双碳”战略和陕西省重点产业发展需求，聚焦新能源、新材料、绿色低碳化工、降碳减污新技术等前沿领域，组建了多支高水平科研团队，承担了一批国家级和省部级重大科研项目，产出了一系列高水平科研成果。