工业尾气中常同时含有氮氧化物（NO_x）和氯化芳烃（如氯苯）等有毒有害污染物，实现两者的协同去除对于改善空气质量具有重要意义。然而，NH₃选择性催化还原（SCR）脱硝与氯化芳烃催化氧化对反应条件的需求存在本质冲突，酸性位点有利于NH₃活化但会抑制氯化芳烃的吸附与活化，而氧化位点促进氯化芳烃氧化的同时却可能导致NH₃的非选择性氧化，使得单一功能催化剂难以在宽温域内实现两种污染物的同步高效去除。

本研究通过在ZSM-5分子筛上构筑Fe-Cu双单原子催化剂（FeCu/ZSM-5），利用原子级电子工程策略实现了酸性位点与氧化位点的协同调控。XAS、AC-STEM结合DFT计算证实了空间邻近Fe-Cu构型的形成以及定向Cu→Fe电子转移。这种电子协同效应催生了一种独特的交叉耦合反应路径：Fe位点上生成的硝酸根相关中间体参与促进Cu活化氯苯物种的氧化，建立了硝酸盐介导的氧化级联反应。in situ DRIFTS揭示了策略性的位点分配，NH₃优先占据酸性位点以维持SCR功能，而氯苯则被限制在二次氧化位点。该机制在275-450℃的极宽温域内实现两种污染物转化率均超过90%的同步去除，显著优于传统催化剂。该研究为通过原子尺度调控酸性位点与氧化位点实现多功能环境催化提供了一般性设计范式。

图. Fe-Cu双单原子催化剂协同去除NOx与氯苯的机理示意图

2026年8月26日，相关研究成果以“Electronic engineering of Fe-Cu dual-single-atom sites on ZSM-5 for efficient co-removal of NO_x and chlorinated aromatics”为题发表于《Chemical Engineering Journal》期刊，论文第一作者为沈阳化工大学博士研究生李海洋，通讯作者为沈阳化工大学张学军教授、于慧鑫副教授。