近日，材料學院鄧波教授與先進加工技術國家重點實驗室徐衛林院士共同合作在織物負載MnO2催化劑室溫高效去除甲醛研究方面取得重要進展，相關研究工作以“Catalytic activity of laundering durable fiber-based manganese dioxide catalyst targeting indoor formaldehyde”，（DOI: https:// 10.1016/j.cej.2023.145104)為題在工程技術領域國際知名期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院一區Top期刊）上發表。77779193永利官网為唯一單位，材料學院鄧波教授與先進加工技術國家重點實驗室徐衛林院士為共同通訊作者，材料學院碩士研究生段子建與國家重點實驗室碩士研究生周亞輝為論文共同第一作者。
圖1.芳綸表面羟基和羧基對綸負載MnO2催化劑表面MnO2比表面積、氧空位、耐洗滌特性的協同調控機制
甲醛造成的室内污染是一個亟待解決的關系全民健康的重大問題。雖有多種方法（如吸附劑、過濾器和光催化）可用于處理或去除甲醛，由于單一的吸附或者催化性能、價格昂貴、生産複雜等原因一直難以實際推廣。δ-MnO2以其獨特的層狀結構，顯示出優異的催化效率并且兼具可再生、價格低廉、制備簡單、無二次污染等優點。但納米δ-MnO2易團聚及難回收特性使其催化活性急劇衰減以及殘留在自然環境中危害環境和人類健康，難以直接應用。
将納米MnO2分散負載到織物上，可兼具吸附、無團聚和易回收的特性。織物柔軟透氣的特點使織物負載納米MnO2尤其适用于空氣淨化設備（高速氣流使用環境）及各種異形機械設備，使織物負載納米MnO2催化劑在工業和日常生活領域具有更高的使用價值。
但目前研究表明，織物附載MnO2催化劑仍面臨（1）負載後比表面積顯著下降導緻的MnO2 納米催化劑催化活性的衰減；（2）氧空位濃度低，導緻其催化活性不足；（3）、MnO2層和織物間缺少化學鍵合力導緻其耐洗滌性差的三大挑戰，使其難以得到實際應用。
基于此，本研究工作采用了耐熱氧化性能優異的芳綸織物作為載體，經等離子體處理在其表面協同産生羟基和羧基。通過改變等離子體處理功率、時間和氣氛，實現了對芳綸表面羟基和羧基的可控制備和調控。進而在同一水熱反應條件下制備芳綸負載型MnO2催化劑。通過對芳綸表面羟基和羧基的含量和分布的單一調控成功實現了對芳綸負載MnO2催化劑表面MnO2比表面積、氧空位、耐洗滌特性的協同調控。制備出兼具高比表面積、高氧空位和優異耐洗滌特性的芳綸負載型納米MnO2催化劑，有望得到實際應用。
這一研究為解決織物負載MnO2催化劑室溫高效降解甲醛的研究提供了一條新的思路。
