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柴油机排放的颗粒物是大气颗粒物(PM)污染的重要来源,对人体健康极为有害.等离子体协同催化剂具有净化柴油车尾气颗粒物的应用潜力.本研究将原位等离子体-漫反射红外光谱仪(in situ plasma DRIFTS)与质谱仪(MS)联用,分析在等离子体-催化协同体系中,碳在γ-Al2O3和Au/γ-Al2O3表面氧化产生的中间产物和气态产物的生成特征,提出了PM的氧化机理.研究发现,吸附在催化剂表面的活性氧原子(M-O)和臭氧(M-O3)对表面碳氧化物(SOCs)的形成起重要作用,γ-Al2O3 或Au/γ-Al2O3 可以将SOCs 深度氧化为CO2.这一过程中,碳在催化剂表面被氧化为醌或酮(–C = O)和环氧醚(–COC–),随后生成单齿碳酸盐和碳酸氢盐;Au能够促进Al2O3 上吸附的臭氧分解,产生更多活性氧原子参与碳的氧化,并增加了Au/γ-Al2O3的-OH 位点上碳酸氢盐的生成量,最终通过碳酸氢盐和单齿碳酸盐分解促进碳的深度氧化,释放出更多CO2.该机理的提出对柴油机尾气颗粒物用催化剂开发具有重要意义.