近日,第50屆日內瓦國際發明展(Salon International des Inventions de Genève)獲獎名單揭曉。由廣東工業大學環境健康與污染控制研究院、環境科學與工程學院安太成教授領銜,聯合廣工孔潔靜、李桂英、溫美成等科研人員,與紫科裝備股份有限公司深度合作完成的重大發明成果——“用于工業排放VOCs深度凈化的低載量PtCu/CeO2催化劑與應用”?(Catalyseur PtCu/CeO2?à faible dose pour la minéralisation des composés organiques volatils industriels et son application)?,從全球近40個國家和地區的1000余項頂尖創新項目中脫穎而出,榮獲展會金獎(Gold Medal)。該獎項是國際創新發明領域的權威認可,彰顯了紫科公司在大氣環境治理關鍵核心技術研發上的國際領先地位。
隨著工業化和城市化進程加速,揮發性有機化合物(VOCs)排放劇增,已成為臭氧污染、光化學煙霧和灰霾天氣的重要前體物,被列為繼PM2.5之后又一亟待解決的重大空氣污染物。開發高效、低能耗、長壽命的VOCs深度凈化技術意義重大。安太成教授團隊直面這一挑戰,與紫科裝備股份有限公司深度合作,創新性提出“結構限域催化”策略。該策略從電子層面重構催化劑設計邏輯,解決了貴金屬分散差、催化劑穩定性弱和積碳失活三大世界難題。其核心技術在于:
1.載體表面原子級重構:采用氧化還原-濕空氣協同煅燒技術,在CeO2載體表面同步構筑高密度氧空位簇(形成類量子阱結構)和Ce-OH弱酸性位點(精準調控表面酸度)。
2.?三重錨定穩定納米粒子:利用氧空位簇特性,通過靜電匹配(庫侖引力)、幾何限域(尺寸契合)和化學鍵合(Pt-Ce/Cu-O-Ce界面強鍵),實現PtCu合金顆粒原子級限域分散,貴金屬原子利用率較商用催化劑提升4倍。
3.?性能突破:①電子協同效應(Pt→Cu電荷轉移)降低氧活化能壘,增強C-H鍵活化能力;②弱酸性位點調控吸附強度,積碳率降至<5%(商用催化劑>10%);③在200?℃條件下實現含碳煙的脂肪烴類VOCs完全礦化,較傳統熱催化技術溫度降低100?℃以上,節能降耗效果顯著。
該技術產學研深度融合,轉化效益斐然:
1.廣泛應用:?已成功應用于涂料生產、電子制造、橡膠輪胎、汽車涂裝等多個高濃度VOCs排放行業的廢氣深度治理,VOCs去除率穩定高達95%以上。
2.?工程實效:與紫科裝備股份有限公司合作在珠三角、長三角等地實施200余項工業廢氣凈化標桿工程,累計處理量超一萬億立方米,顯著改善區域空氣質量。
3.?知識產權:該核心技術已形成17項中國發明專利及2項美國發明專利保護體系。
日內瓦國際發明展創辦于1973年,是全球歷史最悠久、規模最大、影響力最廣的發明盛會之一。安太成團隊與紫科裝備股份有限公司的突破性技術憑借卓越創新性、高效性和廣闊應用前景,贏得國際評審團高度認可,榮膺金獎,有力展現了中國環保科技的全球影響力。

