一、课题来源与背景： 自选项目。 近年来我国臭氧污染是唯一一个不降反升的大气污染物，并成为绝大部分城市的首要空气污染物，严重制约我国整体空气质量提升，成为我国目前最为突出和政府最感棘手的环境问题。挥发性有机物是近地层臭氧生成的重要前体物，对城市灰霾和光化学污染有重要贡献，国家及省市层面均对VOCs污染出台了严格的治理政策。当前我国已跨入PM2.5和臭氧污染协同控制的新阶段。臭氧是国家重点管控和攻坚对象，并将其作为十四五期间首要控制的污染物。 臭氧氧化能力强，被大量应用于杀菌消毒、异味去除、废水治理及半导体等诸多行业，但因使用过程臭氧利用率低及泄漏等，引发严重臭氧污染问题。在UV印刷、电晕、废气治理及打印复印等过程因UV辐射和高压放电亦产生臭氧副产物。因而，臭氧污染广泛存在于室内和大气环境及各种工业生产过程。因此臭氧的消除和资源化利用具有重要的环境和经济效益。该项目不仅能够独立形成臭氧催化分解技术和催化氧化VOCs新技术，解决各种场合存在的臭氧污染，而且能解决当前我国传统光解、等离子、臭氧氧化存在的臭氧和中间副产物问题，实现臭氧高效资源化利用和深度净化，臭氧污染99%以上消除，极大提升VOCs废气的速度和效率、常温条件下有效解决臭氧二次污染问题，化害为利，实现 VOCs 和臭氧协同净化。

    二、技术原理及性能指标 技术原理：（1）臭氧污染消除和利用的新催化材料调控制备关键技术： ①非晶态锰氧化物催化分解臭氧新材料调控制备关键技术。本研究揭示了MnOx 催化剂中Mn3+的含量与样品中的表面氧空位含量相关，MnOx表面氧空位是臭氧分解的活性位，因锰价态与催化剂臭氧分解活性关系密切，有效调控锰价态有利于获得高效臭氧分解催化剂。由于非晶态氧化物种含有较多的配位不饱和金属原子，即含有较多的氧空位。通过采用氧化还原法，调变合成微氧化还原环境从而调控锰氧化物晶态和价态，发明了非晶态锰氧化物在常温下高效分解臭氧新材料，实现臭氧污染 99%以上消除。 ②增强臭氧室温催化氧化 VOCs 废气的复合新材料调控制备关键技术。本项发明以改性活性炭为基体、表面包覆SiO2膜，并在膜表面负载 MnOx活性组分，通过调变三者的比例并进行优化；或者以高硅ZSM-5为载体负载MnOx活性组分，均可获得高效稳定的臭氧催化氧化VOCs材料。不仅极大提升臭氧氧化VOCs废气的速度、效率和矿化率，常温条件下实现 VOCs 的深度氧化，而且能完全分解臭氧、避免臭氧二次污染。

    三、技术的创造性与先进性： ①开发臭氧污染消除和利用新催化材料及制备方法。通过调控锰氧化物晶态和价态，开发出非晶态锰氧化物高效分解臭氧新材料，实现臭氧污染99%以上的消除；开发出增强臭氧室温下催化氧化VOCs废气的复合新材料，获得高效稳定的臭氧催化氧化VOCs新材料，极大提升臭氧氧化VOCs废气的速度和效率、实现常温条件下VOCs的深度氧化，臭氧完全分解消除并利用。 ②开发增强臭氧室温催化氧化VOCs废气的复合新材料及制备方法。以改性活性炭为基体、表面包覆SiO2膜或者，并在膜表面负载MnOx活性组分，通过调变三者的比例并进行优化；或者以高硅ZSM-5为载体负载MnOx活性组分，均可获得高效稳定的臭氧催化氧化VOCs材料，不仅极大提升臭氧氧化VOCs速度、效率和矿化率，常温条件下实现VOCs的深度氧化，而且能完全分解臭氧。 ③开发臭氧污染消除和利用新技术及产品，并广泛应用于复杂工况的污染治理。在粉体催化材料的基础上开发颗粒、蜂窝和过滤网等不同规格的臭氧分解和利用催化剂产品，通过优化催化材料的配方和控制反应工艺，解决了极端环境工况条件（低温、高湿度、高空速等）下催化材料高效稳定运行的关键技术难题。创新性将臭氧催化氧化与光解、静电除尘和低温等离子体等VOCs治理过程有机结合，充分利用产生的臭氧副产物，强化VOCs降解，化害为利，并在此基础上发明并形成VOCs污染治理新方法。

    四、技术的成熟度，适用范围和安全性： 本项目开发的臭氧催化氧化新材料及技术，净化效率高和催化剂使用寿命长，系统稳定成熟、适应性强、工艺条件温和、安全可靠。已成功应用于各种不同细分领域，包括：①环境污染治理和杀菌消毒（如等离子/高压静电/UV废气治理设备、脱硝、污水处理和杀菌消毒、除臭、新风等）等众多领域臭氧消除和利用；②工业生产（如半导体、手机制造和表面处理等）和医疗器械、高压放电设备、打印机等众多过程或设备产生臭氧污染的消除和利用；③针对印刷、制革厂、塑料加工、垃圾中转站等废气，利用光解及其产生臭氧的催化氧化作用，实现VOCs和恶臭的高效协同治理。

    五、应用情况及存在的问题： 利用本技术发明及相关产品，规模化生产和推广应用，产生良好的技术、经济和环境效益，累计实现销售额800多万元，服务于环保、半导体、医疗、汽车制造、电子制造、餐饮油烟、塑料加工、食品加工、杀菌消毒、印刷等二十多个行业及不同细分领域，服务范围包括全国二十多个省市的300多家用户。 存在的问题：本技术发明不适用于高浓度VOCs治理。

    六、获奖情况： 2020年获得广东省技术发明奖二等奖、广东省环境技术进步奖一等奖。