Une nouvelle stratégie de réduction des rejets de toluène a été étudiée à l'aide d'un procédé séquentiel d'adsorption-régénération. De l'hopcalite commerciale (CuMn2Ox, Purelyst101MD), des nanobatonnets de cérium et de l'UiO-66-SO3H, une structure métallo-organique (MOF), ont été sélectionnés pour cette étude. Le toluène a d'abord été adsorbé sur le matériau et une activation thermique douce a ensuite été réalisée afin d'oxyder le toluène en CO2 et H2O. Les matériaux ont été caractérisés par XRD, analyse d'adsorption-désorption de N2, H2-TPR et TGA/DSC. La meilleure capacité d'adsorption dynamique du toluène a été observée pour UiO-66-SO3H en raison de sa porosité hiérarchisée et de sa surface spécifique élevée. Cependant, en termes d'équilibre entre le stockage et les propriétés catalytiques, l'hopcalite se distingue des autres par ses propriétés texturales/chimiques supérieures favorisant l'adsorption irréversible du toluène et ses propriétés redox exceptionnelles, permettant une activité élevée et une sélectivité du CO2 dans l'oxydation du toluène. La conversion élevée du toluène en CO2 qui se désorbe facilement de la surface pendant le traitement thermique montre que l'oxydation thermique séquentielle par adsorption-catalyse peut intégrer un processus d'oxydation classique en termes d'efficacité, de rendement en CO2 et d'économie d'énergie, à condition que le matériau bifonctionnel présente une bonne stabilité dans des conditions de travail répétitives.