《工程科学学报》录用稿,https://doi.org/10.13374/i,issn2095-9389.2020.12.30.003©北京科技大学2020 工程科学学报DO: 基于文献计量解析VOCs催化氧化的发展趋势 邢奕2,张晖),苏伟2,张文伯),马志亮),王嘉庆),张洪硕) 1)北京科技大学能源与环境工程学院,北京1000832)工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室,北京100083 ☒通信作者,E-mail: 摘要以VOCs的催化氧化为主题,利用Web of Science数据库对4654篇论文进行了数据处Q并通过文献计量学 的方法分析了该主题的发展趋势与研究现状。结果表明,近25年期间,VOCs催化氣化相关课题的研究底蕴丰富, 发展前景良好,年度发文数量呈指数型增长趋势。中国是世界上发表论文最多的国家 研究总量的34%:研究最 深的机构和期f刊分别是中国科学院大学(6.66%)和Applied Catalysis B-Environmental(11.68%):Chemistry和 Engineering是最受欢迎的科目。此外,对近年来的研究热词分析表明,应用王V心Cs催化氧化的催化剂中,最流行 热☐的物质元素是M,实验中最常见的VOCs类底物是甲苯。本文总结的常见的催化剂物质和VOCs底物,这反映 了目前的主要研究方向,也为今后的研究提供了指导。 vis of the deyetopentd 关键词VOCs:文献计量:催化剂:氧化:发展趋势 分类号 oxidation Yi Xing2),Hui Zhang,Wei Su Wenbo Zhang,Zhiliang Ma,Jiaging Wang 1) School of Energy and Environmenta eering.University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Beijing Key Laboratory of Re oriented Treatment of Industrial Pollutants,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author, ABSTRACT VoCs have a wide variety and large emissions.They are the precursors of ozone and photochemical smog. and some of VOCs such as benzene.toluene and xylene (BTX)have sharp harm to the skin.viscera and nervous system. even are carcinogenic.teratogenetic.and mutagenic.Researchers estimated in 2013 that 5.5 million people died from air pollution worldwide.which had become a serious threat to daily lives.In the context of the massive VOCs emissions. regional air quality dramatic decline and environmental problems occur frequently,more and more attention has been paid to the control of VOCs.Governments have formulated a series of regulations and policies to limit the emissions of man-made VOCs.Under the guidance of strict policies.scholars have conducted extensive research on the governance technology of VOCs.Taking the catalytic oxidation of VOCs as the topic in the paper,4654 papers were processed by Web of Science database,and the development tendency and research status of the topic were analyzed by the way of bibliometrics.The results show that VOCs catalytic oxidation has abundant research depth in the past 25 years,and the research prospect is admirable,the number of published papers shows an exponential growth trend.China is the country with the largest
工程科学学报 DOI: 基于文献计量解析 VOCs 催化氧化的发展趋势 邢 奕 1,2),张 晖 1),苏 伟 1,2),张文伯 1),马志亮 1),王嘉庆 1) ,张洪硕 1) 1) 北京科技大学能源与环境工程学院,北京 100083 2) 工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室,北京 100083 通信作者,E-mail: 摘 要 以 VOCs 的催化氧化为主题,利用 Web of Science 数据库对 4654 篇论文进行了数据处理,并通过文献计量学 的方法分析了该主题的发展趋势与研究现状。结果表明,近 25 年期间,VOCs 催化氧化相关课题的研究底蕴丰富, 发展前景良好,年度发文数量呈指数型增长趋势。中国是世界上发表论文最多的国家,占研究总量的 34%;研究最 深的机构和期刊分别是中国科学院大学(6.66%)和 Applied Catalysis B-Environmental(11.68%);Chemistry 和 Engineering 是最受欢迎的科目。此外,对近年来的研究热词分析表明,应用于 VOCs 催化氧化的催化剂中,最流行 热门的物质元素是 Mn,实验中最常见的 VOCs 类底物是甲苯。本文总结的常见的催化剂物质和 VOCs 底物,这反映 了目前的主要研究方向,也为今后的研究提供了指导。 关键词 VOCs;文献计量;催化剂;氧化;发展趋势 分类号 A bibliometric analysis of the development tendency of VOCs catalytic oxidation Yi Xing1,2), Hui Zhang1), Wei Su1,2) , Wenbo Zhang1), Zhiliang Ma1), Jiaqing Wang1) 1) School of Energy and Environmental Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China 2) Beijing Key Laboratory of Resource-oriented Treatment of Industrial Pollutants, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China Corresponding author, E-mail: ABSTRACT VOCs have a wide variety and large emissions. They are the precursors of ozone and photochemical smog, and some of VOCs such as benzene, toluene and xylene (BTX), have sharp harm to the skin, viscera and nervous system, even are carcinogenic, teratogenetic, and mutagenic. Researchers estimated in 2013 that 5.5 million people died from air pollution worldwide, which had become a serious threat to daily lives. In the context of the massive VOCs emissions, regional air quality dramatic decline and environmental problems occur frequently, more and more attention has been paid to the control of VOCs. Governments have formulated a series of regulations and policies to limit the emissions of man-made VOCs. Under the guidance of strict policies, scholars have conducted extensive research on the governance technology of VOCs. Taking the catalytic oxidation of VOCs as the topic in the paper, 4654 papers were processed by Web of Science database, and the development tendency and research status of the topic were analyzed by the way of bibliometrics. The results show that VOCs catalytic oxidation has abundant research depth in the past 25 years, and the research prospect is admirable, the number of published papers shows an exponential growth trend. China is the country with the largest 《工程科学学报》录用稿,https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.12.30.003 ©北京科技大学 2020 录用稿件,非最终出版稿
contribution of publications in the world,accounting for 34%of total research.The biggest producing institution and journal are University of Chinese Academy of Sciences (6.66%)and Applied Catalysis B-Environmental (11.68)respectively. Chemistry and Engineering are the most popular subjects.In addition,the hot words analysis in recent years shows that the most popular elementsubstanee in the catalyst is Mn,while toluene is the most common substrate of VOCs in the experiment At the same time,common catalyst substances and VOCs substrates are summarized in this paper,which reflects the current main research direction and provides guidance for future research. KEY WORDS VOCs:Bibliometric analysis;Catalyst;Oxidation;Development tendency 引言 VOCs(volatile organic compounds,挥发性有机化合物)是世界卫生组织提的饱和蒸气压超 过133.322Pa、沸点在50-260℃范围内的有机化合物四。在常温条件下,V0C5之般以气态的形式存 在,它们种类繁多,包括烷烃、烯烃、醇、酮、醛、脂肪烃、芳香烃、氯化有机桃污染物、硫化有机污染物、 氮化有机污染物等。典型的VOCs排放源可分为自然排放源和人为排放源。白然源通常是不可控的, 包括植物的正常生理排放、火山爆发等B,。人为排放占全球大气中VO总量的25%,主要来源于 化工、制药、印刷、治炼、电厂、食品加工、纺织和汽车制造等工业过程和人类活动的无组织排放所造 成的-刀。大多数的VOCs都被认为对大气和人体有害。它们不仅是臭氧和光化学烟雾生成的前体物, 而且长期暴露在VOCs污染的环境中,会出现全身乏力、 腾睡、皮肤瘙痒等症状,并且其中的一些 VOCs,如苯、甲苯、二甲苯(BTX)等对皮肤、脏器和神经系统产生伤害,甚至具有致癌、致畸、致 突变性1)。在美国环境保护署(EPA)列出的有害污染物中,超过一半的物质是属于VOCs类 [4。有研究人员统计,仅在2013年,全球就有550人列于空气污染,这已经严重威胁到人们的日 常生活。 在污染物大量排放、区域空气质量急剧下降环境问题频发的大时代背景下,对于VOCs的管控 受到越来越多的重视。1979年,联合国欧洲经济委员会在日内瓦召开了一次关于空气污染的会议, 讨论了关于VOCs的控制,并于1991年11月通过了VOCs跨国空气污染议定书,制定了各签署国 的减排计划%。美国是最早实施VOCs污染控制的国家,早在1970年,美国就颁布了《清洁空气法》, 以应对空气污染排放问题,并在1990年的新修订的法案内容中,要求到2000年实现70%的减排 1”。《哥德堡协议书》中要求欧盟成员国到2020年将VOCs的最大排放量减少到2000年的一半18。中 国是新兴的工业大国,排放绿众多,仅2015年就排放了3121万吨V0Cs。对于如此严峻的形式, 政府也做出了相应的举动二五”计划中要求控制重点污染行业,完善VOCs污染防治体系, “十三五”计划则要求到2020年将典型地区或行业的V0Cs排放量减少10%0,2川。在严格法规的号 召下,一系列的VOCs处理技术应运而生。 目前,VOCs处理可分为销毁技术和回收技术两大类2四。销毁技术是通过热焚烧、催化氧化、生 物过滤等化学或者生物的方法将VOCs转化为CO2、HO等低毒化合物或无毒化合物:回收技术则 是指通过冷凝、吸附、膜分离等物理方法实现VOCs的提取、分离、固定等32。其中,催化氧化法因 其处理效果好、可控性强、应用范围广而被认为是一种很有前途的技术,因此得到了广泛的研究。 “文献计量学”一词最早是由Pritchard提出的P7。文献计量学作为一种定量分析工具,可以用 来描述某一学科的发展概况,实现趋势预测,在许多领域得到了广泛的应用。近年来,文献计量分 析也频繁出现在环境领域中。本文以VOC的催化氧化为主题,对国家、机构和期刊进行统计分析, 有效地帮助感兴趣的人了解本行业发展现状。同时,关键词分析也有助于学者的进一步研究。 1研究方法与数据来源 本文的所有数据均来自Web of Science中的SCI-Expanded在线数据库。搜索主题由两部分组成
contribution of publications in the world, accounting for 34% of total research. The biggest producing institution and journal are University of Chinese Academy of Sciences (6.66%) and Applied Catalysis B-Environmental (11.68) respectively. Chemistry and Engineering are the most popular subjects. In addition, the hot words analysis in recent years shows that the most popular elementsubstance in the catalyst is Mn, while toluene is the most common substrate of VOCs in the experiment. At the same time, common catalyst substances and VOCs substrates are summarized in this paper, which reflects the current main research direction and provides guidance for future research. KEY WORDS VOCs; Bibliometric analysis; Catalyst; Oxidation; Development tendency 引言 VOCs(volatile organic compounds,挥发性有机化合物)是世界卫生组织提出的饱和蒸气压超 过 133.322 Pa、沸点在 50-260℃范围内的有机化合物[1]。在常温条件下,VOCs 一般以气态的形式存 在,它们种类繁多,包括烷烃、烯烃、醇、酮、醛、脂肪烃、芳香烃、氯化有机污染物、硫化有机污染物、 氮化有机污染物等[2]。典型的 VOCs 排放源可分为自然排放源和人为排放源。自然源通常是不可控的, 包括植物的正常生理排放、火山爆发等[3, 4]。人为排放占全球大气中 VOCs 总量的 25%,主要来源于 化工、制药、印刷、冶炼、电厂、食品加工、纺织和汽车制造等工业过程和人类活动的无组织排放所造 成的[5-7]。大多数的 VOCs 都被认为对大气和人体有害[8]。它们不仅是臭氧和光化学烟雾生成的前体物, 而且长期暴露在 VOCs 污染的环境中,会出现全身乏力、瞌睡、皮肤瘙痒等症状,并且其中的一些 VOCs,如苯、甲苯、二甲苯(BTX)等对皮肤、脏器和神经系统产生伤害,甚至具有致癌、致畸、致 突变性[9-13]。在美国环境保护署(EPA)列出的有害空气污染物中,超过一半的物质是属于 VOCs 类 [14]。有研究人员统计,仅在 2013 年,全球就有 550 万人死于空气污染,这已经严重威胁到人们的日 常生活[15]。 在污染物大量排放、区域空气质量急剧下降、环境问题频发的大时代背景下,对于 VOCs 的管控 受到越来越多的重视。1979 年,联合国欧洲经济委员会在日内瓦召开了一次关于空气污染的会议, 讨论了关于 VOCs 的控制,并于 1991 年 11 月通过了 VOCs 跨国空气污染议定书,制定了各签署国 的减排计划[16]。美国是最早实施 VOCs 污染控制的国家,早在 1970 年,美国就颁布了《清洁空气法》, 以应对空气污染排放问题,并在 1990 年的新修订的法案内容中,要求到 2000 年实现 70%的减排 [17]。《哥德堡协议书》中要求欧盟成员国到 2020 年将 VOCs 的最大排放量减少到 2000 年的一半[18]。中 国是新兴的工业大国,排放源众多,仅 2015 年就排放了 3121 万吨 VOCs[19]。对于如此严峻的形式, 政府也做出了相应的举动。“十二五”计划中要求控制重点污染行业,完善 VOCs 污染防治体系, “十三五”计划则要求到 2020 年将典型地区或行业的 VOCs 排放量减少 10%[20, 21]。在严格法规的号 召下,一系列的 VOCs 处理技术应运而生。 目前,VOCs 处理可分为销毁技术和回收技术两大类[22]。销毁技术是通过热焚烧、催化氧化、生 物过滤等化学或者生物的方法将 VOCs 转化为 CO2、H2O 等低毒化合物或无毒化合物;回收技术则 是指通过冷凝、吸附、膜分离等物理方法实现 VOCs 的提取、分离、固定等[23-26]。其中,催化氧化法因 其处理效果好、可控性强、应用范围广而被认为是一种很有前途的技术,因此得到了广泛的研究。 “文献计量学”一词最早是由 Pritchard 提出的[27]。文献计量学作为一种定量分析工具,可以用 来描述某一学科的发展概况,实现趋势预测,在许多领域得到了广泛的应用。近年来,文献计量分 析也频繁出现在环境领域中。本文以 VOC 的催化氧化为主题,对国家、机构和期刊进行统计分析, 有效地帮助感兴趣的人了解本行业发展现状。同时,关键词分析也有助于学者的进一步研究。 1 研究方法与数据来源 本文的所有数据均来自 Web of Science 中的 SCI-Expanded 在线数据库。搜索主题由两部分组成, 录用稿件,非最终出版稿
中间用“and”连接。第一部分为VOCs的各种表达方法,包括:“VOCs”或者“VOC”或者 “Volatile Organic Compounds”:第二部分为催化氧化的不同方式,包括:“Catalytic Oxidation” 或者“Catalytic Redox”或者“Catalytic combustion”或者“Photocatalysis”或者“Catalysis”或者 “Catalysts”或者“Catalytic”或者“Catalyst”。下载的数据包括作者、标题、源出版物、摘要等所有 完整记录。本文的数据收集自2020年7月31日下载前所有符合条件的文章,并分析了过去25年的 数据。处理数据的软件为Excel2016。绘图软件包括Origin-2017、ZWCAD2015等。 2结果与讨论 基于以上条件,从SCI-Expanded的网络数据库中查的VOC催化氧化相关主题论文4654篇, 本文的分析主要针对其中的“Article”型文章,共有3840篇。 2.1出版趋势分析 对出版物数量的分析可以为该领域的总体发展趋势提供了一个清晰准确的评估。图1显示了过 去25年里关于VOCs催化氧化的出版物数量,其中2020年的数据仅统计截至到2020年7月31日。 由图可知,论文发表的数量一直在增加,并且总体趋势呈现“指数型增农◇ 在未来几年很可能还 会继续增加,这表明有越来越多的学者在致力于这一课题的研究,拥有穴阔的发展前景。此外,在 2006年和2016年的曲线上出现了两次显著的增长。对于前一部分的合理解释可能是2006年哥德堡 协议的出台,在严格的政策要求下强化了对VOCs治理技术的研究⑧。而中国在“十三五”期间明 确提出的典型行业和地区VOCs减排,促使国内广大学者投入研究,这应该是在2016年之后发表 量大幅度增长的原因2。而在2000年以前,除美国、欧盟等少数国家外,其他国家的VOCs排放标 准界限模糊,科学界对该研究的关注较少9,0。因必 科学的研究往往还是以国家政策为指导,对 于污染物的减量控制应该法规先行。 500 ■-All publicat ◆Articles 400 录用件 300 1995 20002005201020152020 Year 图1近25年来与VOCs催化氧化相关的SCI论文数量 Fig. Number of SCI publications on VOCs catalytic oxidation over the past 25 years 2.2国家和机构的贡献 发表论文的数量通常可以直接反映对研究的深度。一个国家发表论文的总数也是该国在该领域 的综合研究实力体现。在本次数据分析过程中,每篇文章只统计通讯作者所在的国家,其中只有 81.5%的文章提供了详细的作者地址,没有作者地址的文章不包括在统计结果中。本次统计过程中, 英国指的是英格兰、苏格兰、北爱尔兰和威尔士:中国大陆、香港、澳门和台湾地区的出版物都属于 中国。 通过地图往往可以直观地得到世界各国数据的分布情况。图2则是以地图的形式展示了对VOCs 催化氧化研究的分布,不同的颜色表示该地区的出版物数量。此图仅作为数据分析的参考,不含有
中间用“and”连接。第一部分为 VOCs 的各种表达方法,包括:“VOCs”或者“VOC”或者 “Volatile Organic Compounds”;第二部分为催化氧化的不同方式,包括:“Catalytic Oxidation” 或者“Catalytic Redox”或者“Catalytic combustion”或者“Photocatalysis”或者“Catalysis”或者 “Catalysts”或者“Catalytic”或者“Catalyst”。下载的数据包括作者、标题、源出版物、摘要等所有 完整记录。本文的数据收集自 2020 年 7 月 31 日下载前所有符合条件的文章,并分析了过去 25 年的 数据。处理数据的软件为 Excel 2016。绘图软件包括 Origin-2017、ZWCAD2015 等。 2 结果与讨论 基于以上条件,从 SCI-Expanded 的网络数据库中查的 VOC 催化氧化相关主题论文 4654 篇, 本文的分析主要针对其中的“Article”型文章,共有 3840 篇。 2.1 出版趋势分析 对出版物数量的分析可以为该领域的总体发展趋势提供了一个清晰准确的评估。图 1 显示了过 去 25 年里关于 VOCs 催化氧化的出版物数量,其中 2020 年的数据仅统计截至到 2020 年 7 月 31 日。 由图可知,论文发表的数量一直在增加,并且总体趋势呈现“指数型增长”,在未来几年很可能还 会继续增加,这表明有越来越多的学者在致力于这一课题的研究,拥有广阔的发展前景。此外,在 2006 年和 2016 年的曲线上出现了两次显著的增长。对于前一部分的合理解释可能是 2006 年哥德堡 协议的出台,在严格的政策要求下强化了对 VOCs 治理技术的研究[18]。而中国在“十三五”期间明 确提出的典型行业和地区 VOCs 减排,促使国内广大学者投入研究,这应该是在 2016 年之后发表 量大幅度增长的原因[20]。而在 2000 年以前,除美国、欧盟等少数国家外,其他国家的 VOCs 排放标 准界限模糊,科学界对该研究的关注较少[29, 30]。因此,科学的研究往往还是以国家政策为指导,对 于污染物的减量控制应该法规先行。 图 1 近 25 年来与 VOCs 催化氧化相关的 SCI 论文数量 Fig.1 Number of SCI publications on VOCs catalytic oxidation over the past 25 years 2.2 国家和机构的贡献 发表论文的数量通常可以直接反映对研究的深度。一个国家发表论文的总数也是该国在该领域 的综合研究实力体现。在本次数据分析过程中,每篇文章只统计通讯作者所在的国家,其中只有 81.5%的文章提供了详细的作者地址,没有作者地址的文章不包括在统计结果中。本次统计过程中, 英国指的是英格兰、苏格兰、北爱尔兰和威尔士;中国大陆、香港、澳门和台湾地区的出版物都属于 中国。 通过地图往往可以直观地得到世界各国数据的分布情况。图 2 则是以地图的形式展示了对 VOCs 催化氧化研究的分布,不同的颜色表示该地区的出版物数量。此图仅作为数据分析的参考,不含有 录用稿件,非最终出版稿
任何其他意义。在本次统计期间,共有76个国家参与了VOCs催化氧化的论文提交。VOCs催化氧化 研究主要集中在东亚、欧洲和美国,中国的贡献最大,占总量的34.0%,其次是美国(8.49%)和法国 (8.43%)。英国、西班牙、意大利、日本、韩国等国家在这方面的研究成果也较为突出。发达的国家往往 都伴随着强大的工业基础和严格的排放标准,重污染的行业普遍采取能源替代和总量控制的战略, 对于传统催化氧化己经有很深的研究基础,并且普通催化剂处理很难满足严格的排放标准,而贵金 属催化剂又往往价格较高,因此在发达国家普遍得不到重视。中国是最大的发展中国家,矿产资源 丰富,人口众多,长久的工业化发展导致了大量污染物的产生。随着一系列政府法规的出台,中国 的“蓝天白云防御”己经开始,实现污染物的大规模减排是中国科研人员当前的奋斗目标。 Number of tetal publicacon ☐<49 50-9 100-29 300499 >500 图2论文发表量的全球地理分羞出物的全球地理分布 Fig.2 Global geographical distribution of publications 通过对通讯作者所在机构的统计,分析了不同科砑机构对论文发表的贡献。其中,科研机构独 立发表论文1085篇(30.5%),合作发表论文247篇69.5%)。在本次调查中,对世界上V0Cs催化氧 化出版物数量最多的10家研究机构进行了分析)结果如表1所示。其中9家机构来自中国,1家来 自西班牙。排名前10的机构共发表论文781篇,占论文总数的21.9%。中国科学院大学以343篇论文 高居榜首,占论文总数的6.66%,浙江大学和北京工业大学分别以85篇论文(1.65%)、58篇论文 (1.13%)紧随其后。对于单独从事领妇研究的机构中,浙江大学排名第一,占总人数的3.24%,而在 中国科学院(7.59%)进行的合作研究较多。若仅以第一作者机构F)和通讯作者机构R)为统计依据, 排名前3位的分别是中国科学院的R(4.35%)和RIR(5.15),浙江大学FIR(2.24%),RIR(3.17%), 北京工业大学FIR(1.446和R0.84%)。 表11996-2020年十大高产科研机构 Table 1 Top 10 productive research institutions from 1996-2020 Rank TIR(%) SIR(%) CIR (% FIR (% RIR(%) Chinese Acad Sci,China 343 1(6.66) 5(1.67) 1(7.59) 1(435) 5.151 2 ang Univ,China 85 21.65) 1(3.24) 2(1.08) 2(2.24) 2(3.17 Beijing Univ Technol,China 58 3(1.13) 2(2.46) 8(0.60) 3(1.44) 3(1.84) Tsinghua Univ.China 46 4(0.89) 6(1.47) 4(0.69) 70.86) 4(1.27) 5 Sun Yat Sen Univ,China 5(0.82) 12(1.08) 4(0.69) 4(1.04) 8(0.99) 6 Dalian Univ Technol,China 41 6(0.80) 13(0.88) 40.691 5(0.98) 51.161 Shanghai Jiao Tong Univ,China 37 7(0.72) 10(1.18) 8(0.60) 6(0.89) 110g1 8 Xi An Jiao Tong Univ,China 33 8(0.64 22(0.59 7(0.65 11(0.67 16(0.65) 9 Zhejiang Univ Technol,China 33 8(0.64) 4(1.77) 24(0.36) 8(0.83) 9(0.96) 10 CSIC,Spain 32 10(0.62) 3(1.87 37(0.31) 9(0.80) 13(0.79) T1:机构出版的刊物总数:T1R(%):机构参与的出版物数量占总出版物数量的比例(%):SIR(%)一个机构的出版物在其所有出版 物中所占的百分比(单个机构研究而发表的文章):CIR(%: 个机构的出版物在其所有出版物中所占的百分比(与其他机构合作出版的文 章):下1R(%):一个机构的出版物在其所有出版物中所占的百分比(该机构为文章第一作者所在机构):RIR(%):一个机构的出版物在其所 有出版物中所占的百分比(该机构为文章通讯作者所在机构): 2.3分发多产的期刊和主题 选取本文所针对的数据,分析相关研究论文在Web of Science主要期刊上的分布情况,以了解
任何其他意义。在本次统计期间,共有 76 个国家参与了 VOCs 催化氧化的论文提交。VOCs 催化氧化 研究主要集中在东亚、欧洲和美国,中国的贡献最大,占总量的 34.0%,其次是美国(8.49%)和法国 (8.43%)。英国、西班牙、意大利、日本、韩国等国家在这方面的研究成果也较为突出。发达的国家往往 都伴随着强大的工业基础和严格的排放标准,重污染的行业普遍采取能源替代和总量控制的战略, 对于传统催化氧化已经有很深的研究基础,并且普通催化剂处理很难满足严格的排放标准,而贵金 属催化剂又往往价格较高,因此在发达国家普遍得不到重视。中国是最大的发展中国家,矿产资源 丰富,人口众多,长久的工业化发展导致了大量污染物的产生。随着一系列政府法规的出台,中国 的“蓝天白云防御”已经开始,实现污染物的大规模减排是中国科研人员当前的奋斗目标。 图 2 论文发表量的全球地理分布出版物的全球地理分布 Fig. 2 Global geographical distribution of publications 通过对通讯作者所在机构的统计,分析了不同科研机构对论文发表的贡献。其中,科研机构独 立发表论文 1085 篇(30.5%),合作发表论文 2471 篇(69.5%)。在本次调查中,对世界上 VOCs 催化氧 化出版物数量最多的 10 家研究机构进行了分析,结果如表 1 所示。其中 9 家机构来自中国,1 家来 自西班牙。排名前 10 的机构共发表论文 781 篇,占论文总数的 21.9%。中国科学院大学以 343 篇论文 高居榜首,占论文总数的 6.66%,浙江大学和北京工业大学分别以 85 篇论文(1.65%)、58 篇论文 (1.13%)紧随其后。对于单独从事项目研究的机构中,浙江大学排名第一,占总人数的 3.24%,而在 中国科学院(7.59%)进行的合作研究较多。若仅以第一作者机构(FI)和通讯作者机构(RI)为统计依据, 排名前 3 位的分别是中国科学院的 FI R(4.35%)和 RI R(5.15),浙江大学 FI R(2.24%),RI R(3.17%), 北京工业大学 FI R(1.44%)和 RI R(1.84%)。 表 1 1996 - 2020 年十大高产科研机构 Table 1 Top 10 productive research institutions from 1996 - 2020 Rank Institution TI TI R (%) SI R (%) CI R (%) FI R (%) RI R (%) 1 Chinese Acad Sci, China 343 1 (6.66) 5 (1.67) 1 (7.59) 1 (4.35) 1 (5.15) 2 Zhejiang Univ, China 85 2 (1.65) 1 (3.24) 2 (1.08) 2 (2.24) 2 (3.17) 3 Beijing Univ Technol, China 58 3 (1.13) 2 (2.46) 8 (0.60) 3 (1.44) 3 (1.84) 4 Tsinghua Univ, China 46 4 (0.89) 6 (1.47) 4 (0.69) 7 (0.86) 4 (1.27) 5 Sun Yat Sen Univ, China 42 5 (0.82) 12 (1.08) 4 (0.69) 4 (1.04) 8 (0.99) 6 Dalian Univ Technol, China 41 6 (0.80) 13 (0.88) 4 (0.69) 5 (0.98) 5 (1.16) 7 Shanghai Jiao Tong Univ, China 37 7 (0.72) 10 (1.18) 8 (0.60) 6 (0.89) 11 (0.91) 8 Xi An Jiao Tong Univ, China 33 8 (0.64) 22 (0.59) 7 (0.65) 11 (0.67) 16 (0.65) 9 Zhejiang Univ Technol, China 33 8 (0.64) 4 (1.77) 24 (0.36) 8 (0.83) 9 (0.96) 10 CSIC, Spain 32 10 (0.62) 3 (1.87) 37 (0.31) 9 (0.80) 13 (0.79) TI:机构出版的刊物总数;TI R(%):机构参与的出版物数量占总出版物数量的比例(%);SI R(%)一个机构的出版物在其所有出版 物中所占的百分比(单个机构研究而发表的文章);CI R(%):一个机构的出版物在其所有出版物中所占的百分比(与其他机构合作出版的文 章);FI R(%):一个机构的出版物在其所有出版物中所占的百分比(该机构为文章第一作者所在机构);RI R(%):一个机构的出版物在其所 有出版物中所占的百分比(该机构为文章通讯作者所在机构); 2.3 分发多产的期刊和主题 选取本文所针对的数据,分析相关研究论文在 Web of Science 主要期刊上的分布情况,以了解 录用稿件,非最终出版稿
课题在研究领域的现状和影响。通过对数据的分析,表2列出了排名前10的期刊。该领域期刊分布 较为集中,入选的10种学术期刊占总发文量的34.87%,与VOCs催化氧化相关的论文多出现在催 化、化学、工程、材料等期f刊上。统计期间,Applied Catalysis B-Environmental是发表论文最多的期刊, 有415篇,占总数的11.68%:Chemical Engineering Journal以199篇,占5.60%,位居第二: Applied Catalysis A-General以125篇(3.52%)的优势排行第三。 表219962020年的十大高产期刊 Table 2 Top 10 productive journal from 1996 to 2020 T:期刊发表的论文总量:R(%):期刊中出版物数量占总量的比例:TC:总引用数量:CCP:出版物平均被引次数:F:该期刊2019年 Rank Journal TJ R(%) TC CCP IF H-index Applied Catalysis B-Environmental 415 11.68 24525 59.10 16.683 205 2 Chemical Engineering Journal 199 5.60 4589 23.06 10.652 172 3 Applied Catalysis A-General 125 3.52 4680 37.44 5.006 192 4 Journal of Hazardous Materials 121 3.40 4122 34.07 9.038 235 5 Catalysis Communications 77 217 1964 25.51 3612 105 67 Industrial&Engineering Chemistry Research 214 943 1241 757 1g7 Applied Surface Science 58 163 726 82 159 8 Environmental Science Technology 7 1.60 3458 60.67 7864 345 9 Rsc Advances 18 611 110 113 10 Chemosphere 5 1.55 1668 5.778 212 影响因子:H-Index:20I9期刊论文的H指数 影响因子)是判断一个期刊影响力的常用标准。在某一领域头期刊的企值越高,其研究价值 和影响力就越大。本表数据来自2019年影响因子统计,发文数最多的期刊Applied Catalysis B- Environmental影响因子高达l6.683。在表中列出的期刊不仅具有高易的影响因子,同时H指数也很 显著,这无疑都反映了文章在行业中的质量和认可度。指数最初是由美国加州大学的物理学家 Jorge Hirsch在2005年定义的:一名科学家发表的H论文被引用至少H次,而其他论文被引用的次 数小于或等于H次四。 统计中出现44个学科,前5名学科的贡献如图3所示。 这些领域的论文发表总体趋势是在逐年 增加,其中化学和工程是论文发表数量最多的学科, 总体增长趋势明显,说明该领域的研究目前还 是非常热门的。 20 Chemistry Engineering ironmental Sciences Ecology Materials Science Pnysic 录 王 20062008201020122014201620182020 Year 图32006-2020年间排行前5学科领域的年度发表论文数量20062020年阿排行前5课题的年度发表数量 Fig.3 The annual number of each top 5 productive subject during 2006-2020 3研究趋势与热点 为了深入了解本课题最新的研究进展和发展趋势,选取近5年来的1540篇文献,分别对催化 剂选用的物质种类、实验用到的VOCs底物类型进行频率分析和综述介绍。 3.1催化剂选择分析
课题在研究领域的现状和影响。通过对数据的分析,表 2 列出了排名前 10 的期刊。该领域期刊分布 较为集中,入选的 10 种学术期刊占总发文量的 34.87%,与 VOCs 催化氧化相关的论文多出现在催 化、化学、工程、材料等期刊上。统计期间,Applied Catalysis B-Environmental 是发表论文最多的期刊, 有 415 篇,占总数的 11.68%;Chemical Engineering Journal 以 199 篇,占 5.60%,位居第二; Applied Catalysis A-General 以 125 篇(3.52%)的优势排行第三。 表 2 1996-2020 年的十大高产期刊 Table 2 Top 10 productive journal from 1996 to 2020 TJ:期刊发表的论文总量;R(%):期刊中出版物数量占总量的比例;TC:总引用数量;CCP:出版物平均被引次数;IF:该期刊 2019 年 影响因子;H-Index:2019 期刊论文的 H 指数 影响因子(IF)是判断一个期刊影响力的常用标准。在某一领域,期刊的 IF 值越高,其研究价值 和影响力就越大。本表数据来自 2019 年影响因子统计,发文数最多的期刊 Applied Catalysis BEnvironmental 影响因子高达 16.683。在表中列出的期刊不仅具有高昂的影响因子,同时 H 指数也很 显著,这无疑都反映了文章在行业中的质量和认可度。H 指数最初是由美国加州大学的物理学家 Jorge Hirsch 在 2005 年定义的:一名科学家发表的 H 论文被引用至少 H 次,而其他论文被引用的次 数小于或等于 H 次[32]。 统计中出现 44 个学科,前 5 名学科的贡献如图 3 所示。这些领域的论文发表总体趋势是在逐年 增加,其中化学和工程是论文发表数量最多的学科,总体增长趋势明显,说明该领域的研究目前还 是非常热门的。 图 3 2006-2020 年间排行前 5 学科领域的年度发表论文数量 2006-2020 年间排行前 5 课题的年度发表数量 Fig. 3 The annual number of each top 5 productive subject during 2006-2020 3 研究趋势与热点 为了深入了解本课题最新的研究进展和发展趋势,选取近 5 年来的 1540 篇文献,分别对催化 剂选用的物质种类、实验用到的 VOCs 底物类型进行频率分析和综述介绍。 3.1 催化剂选择分析 Rank Journal TJ R (%) TC CCP IF H-index 1 Applied Catalysis B-Environmental 415 11.68 24525 59.10 16.683 205 2 Chemical Engineering Journal 199 5.60 4589 23.06 10.652 172 3 Applied Catalysis A-General 125 3.52 4680 37.44 5.006 192 4 Journal of Hazardous Materials 121 3.40 4122 34.07 9.038 235 5 Catalysis Communications 77 2.17 1964 25.51 3.612 105 6 Industrial & Engineering Chemistry Research 76 2.14 943 12.41 3.573 197 7 Applied Surface Science 58 1.63 726 12.52 6.182 159 8 Environmental Science & Technology 57 1.60 3458 60.67 7.864 345 9 Rsc Advances 56 1.58 611 10.91 3.119 113 10 Chemosphere 55 1.55 1668 30.33 5.778 212 录用稿件,非最终出版稿