近日，英国皇家化学学会旗下Catalysis Science & Technology期刊以封面文章的形式在线发表了实验室关于HCl催化氧化研发领域的最新成果“Insight into the effects of calcination temperature on the structure-performance of RuO₂/TiO₂ in the Deacon process”。该工作是浙师大与巨化集团有限公司的合作成果。

TiO₂负载的Ru基催化剂在HCl催化氧化制Cl₂反应中表现出低温高活性，被应用于氟化工、聚酯等涉氯行业，实现了Cl资源的循环利用。为了提高活性组分与载体之间的作用力，焙烧是负载型催化剂制备过程中不可缺少的一个环节，且焙烧温度往往要高于催化剂使用温度。然而，对于应用于HCl催化氧化制Cl₂的Ru基催化剂而言，其最佳焙烧温度反而低于催化剂使用温度，但学术界对这一反常现象一直没有明确的解释。

鉴于此，本研究工作利用量热-质谱联用、拉曼光谱、透射电子显微等先进技术手段，首次阐明了焙烧温度对Ru基催化剂的结构和催化性能的影响。研究结果表明：（1）Ru基催化剂的焙烧温度与催化性能呈现火山型的关系；（2）在最优的焙烧温度（250℃）下，在TiO₂载体上能够形成最多的表面RuO₂活性物种，从而在HCl催化氧化制Cl₂反应中表现出最佳的催化性能。

文章链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/CY/D2CY00812B