植物排放的异戊二烯是近地面大气臭氧的重要前体，但目前尚无针对植物源异戊二烯的有效控制技术。本研究通过优化TiO₂中的金红石相并接枝CuO_x纳米团簇，制备了一种可高效催化氧化异戊二烯的可见光催化剂。结果表明，R₈₀表现出最高的活性，而CuOₓ的负载进一步提高了其活性。优化后的CuO_x-R₈₀催化剂实现了秒级停留时间下，对亚ppm级异戊二烯的高效氧化，转化率可达47.9%，显著优于商用TiO₂上负载CuO_x的催化剂。该催化剂的性能不受共存挥发性有机化合物或无机污染物的影响；且在NO₂存在下对臭氧生成的抑制效果可达74% 。机理研究表明，CuOx团簇引入了尾态价带，促进了界面电荷转移并增强了可见光吸收；Cu⁺物种是关键活性位点，·OH和·O^-自由基引发异戊二烯氧化，而·O₂^-自由基则负责中间体的矿化。本研究为城市大气异戊二烯和臭氧污染控制提供了新思路和技术方案。该论文第一作者为北京化工大学硕士生王宗成和庞红宇，通讯作者为北京化工大学杨洪玲副教授和刘永春教授。原文链接。