近日，昆明理工大学环境科学与工程学院先进环境功能材料创新团队陆继长/罗永明教授课题组在恶臭含硫挥发性有机物（VOCs）二次污染控制方面取得重要研究进展，相关研究成果以“Synchronous catalytic elimination of malodorous mercaptans based VOCs: Controlling byproducts and revealing sites-pathway relationship”在环境催化领域顶级学术期刊Applied Catalysis B: Environment and Energy发表。

VOCs是继二氧化硫、氮氧化合物、颗粒物之后的新型大气环境污染物。作为PM2.5和臭氧形成的重要前体物，VOCs已成为我国当前区域复合型大气环境污染的“罪魁祸首”。含硫VOCs是其中特殊的一类，既具备VOCs的普遍特征，又具有高毒性、高腐蚀性、强恶臭异味、低嗅阈值和低排放限值等特殊性。恶臭异味是含硫 VOCs最显著的特殊性，其被认为是世界七大公害之一。因此，国家法律法规对恶臭含硫VOCs进行了重点防控和严格限制，如2017年颁布的“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案已将甲硫醇列为重点污染物之一。2019年最新修订的《恶臭污染物排放标准（征求意见稿）》更是将甲硫醇的排放限值从0.004mg/m3收严至0.002mg/m3，比传统VOCs（如甲醛/甲苯等）低2个数量级。2023年国务院更是印发了关于《空气质量持续改善行动计划》的通知，强调需开展恶臭异味专项整治工作，意在解决人民群众反映集中的恶臭异味扰民问题，这也是首次将恶臭污染防治纳入国家大气污染防治行动计划。因此，针对恶臭含硫VOCs污染控制迫在眉睫。

形成新的二次恶臭污染是恶臭含硫VOCs控制面临的主要挑战。甲硫醚作为甲硫醇催化降解的中间物种，同时也是一种新的恶臭二次污染物（排放限值为0.03mg/m3）。目前，主要采用金属掺杂改性、调控金属-载体相互作用或采用微波辅助法等策略控制甲硫醚形成，但上述方法均无法完全消除甲硫醚这种恶臭中间物种。当然，通过简单的升温策略也可以加速中间物种的反应速率，但甲硫醚在高温下容易断裂C-S键形成积硫和积碳，导致催化材料中毒失活。因此，如何在低温下实现新型二次恶臭污染物的有效消除并掌握其脱除规律与机制是目前控制二次恶臭污染亟需解决的关键难题。

竞争吸附是混合VOCs污染控制中存在的一类典型吸附现象，但该现象却很少用来作为一种控制策略。因此，本论文提出一种竞争吸附耦合双功能位点的催化新策略，即引入新的含硫VOCs物种-乙硫醇，与甲硫醚形成竞争吸附，通过构建拥有酸位点和氧位点的双功能催化材料，将原本优先吸附在酸位点上的甲硫醚逼迫到氧位点，通过氧位点形成活化能更低的新反应路径加速甲硫醚的消耗，进而揭示双活性位点和反应路径之间的构效关联，实现二次恶臭污染物-甲硫醚的完全消除和达标排放。该策略对于实际环境中混合多组分含硫VOCs的二次污染控制具有重要的理论价值和现实意义。昆明理工大学为第一完成单位，研究工作得到了国家重点研究计划项目（2023YFB3810803、2023YFB3810802-1）、国家重点基金项目（42070312）和云南省重大科技专项（202202AG050004）等国家和省部级项目以及云南省创新团队、省高校重点实验室等平台的资助。

（供稿：环工学院）