高温之下，给工业废气“降温”

2026年夏天，全国多地连续发布高温预警。

马路上热浪翻滚，空调外机嗡嗡作响。很多人并不知道，让地球“发烧”的，不止是头顶的太阳，还有从工厂烟囱里不断排出的氧化亚氮。

“300倍”温室气体的难题

氧化亚氮（N₂O），也称一氧化二氮，听着陌生，但它的身影在生活里没少出现。奶茶店里制作“云顶”和打发奶油需要它，医院里吸一口就睡着的麻醉剂也是它。而它最大的标签，是仅次于二氧化碳、甲烷的第三大温室气体，其全球变暖的潜能值约为二氧化碳的300倍。

己二酸和硝酸这两种常见工业原料的生产过程，是氧化亚氮的主要排放源之一。相关数据统计，其在工业领域的排放量占排放总量的四分之一。

如何用更低成本、更节能的方式，把工业废气中的氧化亚氮“摁”住？8月6日，山东省科技大会上，山东大学核科学与能源动力学院副院长王栋凭借在多污染物协同治理方面的研究成果，摘下山东省科学技术青年奖。

“简单来说，我们就是研究用哪种催化剂和吸附材料分解污染物更划算。”王栋说，“便宜大碗又好用”的污染治理材料，是团队一直主攻的方向。

氧化亚氮的分解，传统工艺需要高温环境，能耗高、成本大。怎么给这个反应过程“降降温”？

王栋尝试给氧化亚氮分解反应的催化材料“通电”。实验中发现，电流通过时，催化剂不仅温度升高，表面的反应状态也被影响，氧化亚氮在200摄氏度的环境下就可以被分解为氮气和氧气，远低于传统工艺所需温度。这意味着，治理温室气体本身的能耗大幅降低。

除此之外，王栋还长期探索大宗工业固废的规模化多元化利用。

过去，赤泥和飞灰等工业生产中的固体废弃物都难逃被堆存填埋的命运。王栋一直在思考，有没有办法能“以毒攻毒，以废治废”，让废弃物去净化另一种废弃物？

反复试验后，王栋及团队以铝业固废赤泥为原料，制备出蜂窝成型赤泥基SCR催化剂，高效脱除工业烟气中的氮氧化物；以固废燃煤飞灰为原料制备的高性能分子筛，如同一个“捕手”，工业废气穿过时，挥发性有机物和二氧化碳被捕获留下，既降污减排，又回收利用了废气中的碳、氢资源。

过去治理工业污染，想的是怎么多花钱把污染物除掉。王栋把思路转向“以废治废”，走出了一条固废高值利用与大气污染治理融合发展的新路。目前，团队的研发成果已在山东、江苏、河北多家环保和能源企业落地应用。

把实验室“搬”进车间

“我们要主动戴上安全帽走进生产车间，和企业一线工程师面对面沟通，才能找准真正‘卡脖子’的难题。”王栋认为只有多走进企业生产一线，才能做出有价值的研究。

浙江一家环保企业曾提出一个“过分”的要求：能不能用一种催化材料，同时降解垃圾焚烧产生的氮氧化物和二噁英？

工业废气治理向来是“一个萝卜一个坑”，一种催化剂对应一种化学反应，这给团队成员出了个大难题。

王栋研究后发现，两种污染物降解对催化材料的氧化还原性能要求高度重合。团队采用酸中心+氧化还原中心双活性位点协同设计方案，研发出一体化多功能催化剂，完美满足企业空间受限、同步治污的需求。

四年前，面临上海、深圳等地高校抛出的橄榄枝，王栋选择回到山东发展。选择的背后，一方面有游子归家的情怀，另一方面，山东作为经济大省、工业大省，独特的产业优势与王栋的研究方向高度适配。

“在这里能接触到更多的产业需求。”王栋说，省内的科研环境持续提升，“从顶层政策到配套扶持，各方都在尽力保障青年人的科研空间，鼓励我们大胆探索。”

（大众新闻记者 戴岳 孙凌洁 吕乐 设计 董赫然）