降低柴油发动机尾气中氮氧化物（NOₓ）排放，是环境可持续发展与公共健康保障领域面临的重要挑战。氨气选择性催化还原（NH₃-SCR）是控制柴油车NOₓ排放最为有效的技术手段，其中Cu-SSZ-13分子筛凭借优异的水热稳定性与催化活性已实现商业化应用，可在200 ℃以上实现100%的NO_x转化。然而，该催化剂低温活性不足，使得柴油车冷启动阶段的NOₓ排放成为亟待解决的关键问题。

引入被动NOₓ吸附剂（PNA）是应对上述问题的有效策略。以Pd-SSZ-13为代表的Pd基分子筛是主流PNA材料，可在低温捕获NO_x并在SCR催化剂工作温度释放。理想情况下，将被动NOₓ吸附与NH₃-SCR工艺耦合，可构建兼具经济性与空间利用率的串联集成体系。然而，开发兼具高吸附容量与优异催化活性的高效双功能催化剂，仍是当前亟需突破的核心难题。

针对以上挑战，于吉红教授团队提出一种新的构筑策略：基于同轴3D打印技术，成功制备出具有核壳结构的Pd-SSZ-13@Cu-SSZ-13分子筛复合材料，并将其应用于集成化PNA‑SCR催化体系。该复合催化剂在PNA吸附与NH₃-SCR还原过程中，实现了96%的超高氮氧化物去除效率。得益于核壳结构的空间限域效应，氮氧化物能够在低温（< 170 ℃）下被Pd-SSZ-13核层高效吸附，并在200–350 ℃范围内可控解吸。释放的氮氧化物通过Cu-SSZ-13外壳扩散，在工作温度下与NH₃发生高效选择性催化还原，且无明显副反应发生。经组分优化后的Pd-SSZ-13@Cu-SSZ-13展示出优异的NO_x吸附容量（NO_x/Pd = 0.54）、快速的吸附速率、适配的解吸温度（约250 ℃）以及高效的NH₃-SCR活性，为治理机动车冷启动过程中的NOₓ排放提供了极具潜力的解决方案。

上述成果以“Coaxial 3D Printing Zeolite Core–Shell Structured Catalysts for Integrated NO_xAdsorption and Selective Catalytic Reduction in Cold Start Application”为题发表在《Chemical Science》上。第一作者为吉林大学魏颖真博士和博士研究生冯婧怡，通讯作者为于吉红教授。

图1.同轴3D打印的Pd-SSZ-13@Cu-SSZ-13分子筛核壳催化剂用于冷启动下NO_x吸附和选择性催化还原耦合示意图。

论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2026/sc/d5sc08988c