由于挥发性有机化合物（VOCs）具有易扩散、高毒性和强致癌性，它们会通过形成臭氧（O3）、悬浮颗粒物、光化学烟雾等有害物质对大气环境造成严重破坏[1]、[2]。因此，全球范围内已经投入了大量精力开发各种处理方法来应对VOCs污染[3]。迄今为止，催化氧化被认为是最有前景且最环保的方法之一，因为它具有出色的反应效率、良好的经济可行性和环保效益[4]。在过去二十年里，国际上对多种VOCs的催化氧化进行了大量研究，相关论文数量逐年增加（见图1a）。如图1(b)所示，世界各国在VOCs催化氧化领域展开了广泛而紧密的合作，其中中国的研究成果最多。
在催化氧化过程中，VOCs首先被吸附在催化剂表面，然后与氧气分子发生反应，最终实现高效分解[5]。然而，理想化的实验室研究与实际工业应用之间存在显著差异。大多数研究仅关注单一纯VOC作为反应物，而实际工业污染物总是伴随着复杂的气体混合物，包括水蒸气、无机气体（SO2、NOx、CO2和CO）以及多种VOCs[6]。例如，水蒸气是许多过程中的不可避免的成分。水分子可以在活性位点解离，促进羟基的生成和加速，从而提高VOCs的转化率和CO2的选择性[7]；但同时它也会竞争性吸附，导致催化剂失活。对于无机气体，它们的存在至关重要，因为它们会与催化剂表面发生反应：SO2常通过形成稳定的硫酸盐副产物导致催化剂不可逆失活[8]；而NOx可以协同参与反应，其中NO的加入可以促进NO2的生成，从而增强O2在还原位点的氧化能力并提供晶格氧，加速VOCs的降解[9]。此外，工业废气中通常含有多种VOCs，而不是单一物种。各种有机化合物的共存会导致不可预测的相互作用，如由于竞争性吸附和积碳导致的相互抑制或催化剂失活，这严重阻碍了催化氧化的深入进行[10]。令人惊讶的是，某些VOCs的组合还可以产生促进作用，例如加速副产物的脱附，避免催化剂中毒[11]。因此，为了弥合理论研究与工业应用之间的差距，系统地研究这些共存成分至关重要。
催化系统中的复杂气体成分对VOCs催化氧化的过程和效果有着深远的影响。因此，将这些因素纳入VOCs催化氧化的研究重点是非常必要的。遗憾的是，目前还缺乏系统性的综述来全面阐述共存气体对VOCs催化氧化的机制和影响，以及如何通过合理调控来最大化反应效率以去除多组分污染物。在本文中，我们系统地阐明了共存气体（按顺序为水蒸气、无机气体和多种VOCs）对VOCs催化氧化的重要影响，重点讨论了不同共存气体对不同VOCs催化氧化的作用机制。随后，我们探讨了反应条件，旨在最大化其积极作用并减少负面影响。最后，我们从工业应用的角度提出了VOCs催化降解面临的挑战和未来发展方向。我们期望这篇具有指导意义的综述能为研究人员提供有价值的参考，推动该领域的进一步突破。
