室内环境中的甲醛主要来源于装修装饰产品，其作为一种主要的室内空气污染物，对室内环境与人体健康均存在着显著而长久的危害。室温催化氧化法是高效净化甲醛的方法之一，已经在实际应用方面取得了一定的进展，但该方法的普及应用仍然受到成本和活性的限制。一方面，贵金属催化剂低温活性优异，但成本居高不下；另一方面，金属氧化物价格低廉，但低温区间对氧气和水的活化能力不足。比较而言，Ag基催化剂具有远低于Pt、Pd、Au、Ir、Rh等贵金属的价格，同时其低温活性又优于金属氧化物催化剂。因此，综合考虑催化剂的性能与成本，本论文开展了Ag基催化剂催化氧化甲醛系列研究，探究了常规商业载体TiO2的晶型对Ag/TiO2催化剂氧化甲醛性能的影响，考察了碱金属K添加对Ag/Al2O3催化剂的促进作用机制，并深入揭示了表面羟基在Ag基及其他贵金属催化剂催化氧化甲醛过程中的关键催化作用。
    首先，分别以锐钛矿（Anatase）和金红石（Rutile）晶型的TiO2为载体制备了Ag/TiO2催化剂（以下分别称Ag/A和Ag/R），对比了两种Ag/TiO2催化剂氧化甲醛的性能。活性评价结果显示，Ag/A催化剂活性显著优于Ag/R催化剂，同时在Ag/R催化剂氧化甲醛的活性曲线中出现了一个显著的拐点。催化剂表征及DFT计算结果表明，Ag/TiO2上的甲醛氧化是一个多活性位点共同作用的过程。其中，低温不可再生的表面氧和Ag2O是低温下甲醛氧化的重要活性物种，而金属Ag则是高温段的主要活性中心。活性物种的相对含量及其活化氧能力的差异导致了Ag/A和Ag/R催化剂在甲醛氧化过程中不同的催化行为，尤其是Ag/R上拐点的出现。
    其次，采用浸渍法制备了Al2O3负载的Ag/Al2O3催化剂和掺杂不同含量碱金属钾的K-Ag/Al2O3催化剂，考察了碱金属添加对非还原性载体负载的Ag基催化剂氧化甲醛性能的影响。结果显示，K掺杂对Ag/Al2O3催化剂的性能有显著的提升作用，但存在一个最优掺杂量。钾添加的促进作用主要归因于钾和Ag的相互作用提高了Ag/Al2O3催化剂中金属银的相对含量，促进了其对氧气的吸附和活化；而存在最优掺杂量则是因为过量的钾掺杂会使银颗粒团聚，失去银活性位点。原位红外实验表明，钾的掺杂不会改变甲醛在Ag/Al2O3催化剂上的反应机理。甲醛在Ag/Al2O3和K-Ag/Al2O3催化剂上遵循相同的HCHO→HCOO-→CO→CO2路径。
    最后，通过原位 漫反射红外光谱（ DRIFTS 实验和 密度泛函理论（ DFT 计算相结合的方式 研究 了 甲醛在 TiO2载体 和 TiO2负载的贵金属（ Pt Pd Ir Ag催化剂上 的反应机制，考察了有无 O2和 H2O存在 时 甲醛 的吸附和转化 行为 。 研究发现 表面 羟基 OH）在甲醛 转化 过程 起到至关重要的作用，其中桥 羟基 主要 参与 二氧亚甲基 DOM 的形成，而 端 羟基 则负责 将 DOM转化为 甲酸盐HCOO）以 及 HCOO的 进一步氧化。 DOM与 表面 端 羟基 的反应 在热力学和动力学上都具有明显的优越性， 是将 DOM转化为 HCOO的 一 条 新路径 。 贵金属在 TiO2上的负载 显著 促进了 H2O活化形成 表面端 羟基 从而增强 了 DOM转化为 HCOO甚至 HCOO的 进一步 转化。 此外， O2的存在对于甲醛氧化反应也十分重要， 它可以 持续 消耗 H2O解离后被贵金属捕捉的氢 原子避免 催化剂 中毒，从而 维持 H2O的连续活化 以 保 证 反应的进行。