随着“十三五”工程如火如荼的进行,国家工业化进程达到前所未有的新高度。高度工业化提高人民生活质量的同时,也导致了环境问题的日益严重。在工业生产中,化石燃料燃烧所产生的污染物造成了严重的大气污染,带来了一系列空气污染问题,对人类正常生活带来了巨大的危害。氮氧化物NOx作为一种典型的大气污染物,是酸雨、雾霾、臭氧层破坏等恶劣环境问题的根源。其中一氧化氮NO约占氮氧化物95%,如何高效去除大气中NO已成为净化污染气体的重难点。工业上已经发展出多种NOx去除方式,其中选择性催化还原法是其中应用较为广泛的一种技术,但该技术处理大气中低浓度NO不具备经济势和广泛的适用性。而光催化技术具有能耗低、反应条件温和、无二次污染等优点,在去除低浓度NO领域展现出了广阔的发展前景。光催化的核心是光催化剂,目前大多数光催化去除NO研究集中在金属氧化物、C3N4和铋系催化剂上,对于其他催化剂的研究较少。开发出其他具有高性能NO光催化去除活性的催化剂,将为光催化NO去除带来新的可能性。多金属氧酸盐作为一种历史悠久且研究成熟的催化剂,有着丰富的结构和应用,并且其中材料已经取得工业化应用。其具有紫外光和近可见光响应,近年来,作为一种光催化剂,已在水氧化、二氧化碳还原、污染物降解上有很多研究,有光催化NO氧化的潜能。开发出具有高性能NO光催化去除活性的多金属氧酸盐催化剂,并对其分子层面的反应机理进行深入研究,将大大拓宽NO光催化剂的选择范围,为大气污染治理提供新的思路和理论基础。本文制备了具有高光催化NO氧化活性的硅钨酸催化剂,并探究了其光催化氧化NO的反应历程,这是首次关于多金属盐酸盐光催化NO氧化的研究。在此基础上,制备了丁基官能团修饰的磷钨酸催化剂,有机官能团的引入能改善催化剂表面疏水性,进而提高催化剂光催化氧化NO活性。这些研究为大气NOx污染净化提供新研究思路,为研发高效光催化器件提供理论支持。本文制备了具有高光催化NO氧化活性的硅钨酸材料,其在模拟太阳光下,光催化去除NO效率为54%,对硝酸产物的选择性达到了 95%以上。通过捕获剂实验与EPR表征,我们发现在多金属氧酸盐光催化NO氧化过程中,活性物种为电子和超氧自由基。通过傅里叶原位红外光谱法和程序升温脱附实验,我们发现与在催化剂中以H3O+形态存在的质子是NO的吸附与活化中心。这一章首次发现了具有高光催化NO氧化活性的多金属氧酸盐催化剂,为杂多酸光催化NO氧化的研究奠定了基础。根据硅钨酸催化剂的研究结论,设计了丁基官能团修饰的磷钨酸催化剂。该催化剂具有很高的光催化NO氧化活性,在模拟太阳光下,其光催化去除NO效率是磷钨酸NO去除效率的2.2倍,达到了 77%,并且对硝酸产物的选择性没有变化。通过多种表征发现,有机官能团的引入主要是改变了催化剂疏水性,进而能抑制反应中出现的水与NO的竞争吸附,增强了 NO的吸附。中国大部分人口居住的地域空气湿度较高,这一研究结果能增强多金属氧酸盐催化剂的实用性。同时这一结果对高湿度环境中NO氧化催化剂的开发有指导意义,也将帮助我们设计高效的NO去除系统。