近日，武汉纺织大学纺织印染清洁生产教育部工程研究中心团队在环境催化领域取得突破，研究成果以“Efficient regeneration of Cu-SSZ-13 NH₃-SCR catalysts deactivated by Na, P and (Na+P) poisoning”为题发表于国际著名期刊《Chemical Engineering Journal》。该研究针对柴油车尾气脱硝Cu-SSZ-13催化剂在复杂工况下钠（Na）、磷（P）等矿物杂质以及Na与P复合中毒失活的问题，开发了高效再生新方法。研究系统揭示了Na和P的协同毒化机理，成功实现了中毒催化剂的活性恢复，为延长催化剂寿命、降低运行成本提供了关键技术支撑，对大气污染防治具有重要意义。论文第一作者为青年教师张守特，通讯作者为中科院生态环境研究中心单玉龙研究员以及华中科技大学李涛教授，武汉纺织大学为第一单位。

当前，Cu-SSZ-13作为用于NH₃-SCR技术消除柴油车排放NO_x的商业催化剂，具有出色的反应活性和水热稳定性。但生物柴油中的Na、P等毒物会导致其严重失活，影响使用寿命。针对此，团队首创了针对Na、P及(Na+P)复合中毒Cu-SSZ-13催化剂的差异化再生策略。该研究的核心亮点在于揭示了不同毒物作用机制，并精准采用“H₂SO₄洗Na+热水除P+高温水热处理分解铜磷化合物”的组合工艺，成功实现了中毒催化剂活性的高效恢复。

DFT计算从理论上验证实验结果和再生过程。H₂SO₄水溶液可轻松去除Na中毒物种，热水可有效去除P₂O₅中毒物种，且Z₂-Cu²⁺位点在实验条件下可有效再生。

中毒和再生机制解释：Na中毒主要是Na⁺与布朗斯特酸（BAS）和Z₂-Cu²⁺交换形成CuO_x物种，H₂SO₄水溶液再生可恢复BAS和活性Cu²⁺位点。P中毒包括物理中毒（磷物种堵塞孔隙）和化学中毒（与铜物种反应形成难以再生的铜磷物种），热水洗涤和高温水热处理可分别去除可溶性和不溶性P物种。Na+P共中毒时，先热水除P，再酸液除Na，最后进行高温水热处理可有效恢复催化剂活性。

此项研究不仅揭示了Na、P及复合中毒导致Cu-SSZ-13催化剂失活的微观机制，并开发出针对性的高效再生技术，为工业上废弃催化剂的无害化处理与资源化利用提供了切实可行的方案，显著降低了柴油车尾气净化系统的运行成本，对推动移动源污染减排、助力国家“双碳”战略与大气环境质量改善具有重要的科学价值与社会效益。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.160054