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甲烷是全球第二大温室气体。来自煤矿瓦斯和汽车尾气的低浓度甲烷的直接排放不但造成严重污染环境而且极大浪费能源。催化燃烧具有着火温度低、转化效率高和燃烧过程稳定的优点，是理想的低浓度甲烷处理技术。基于催化剂的热稳定性、抗硫性和价格等因素，过渡金属催化剂已经获得了大量研究人员的关注，而提高其活性是推广过渡金属催化剂应用的关键。因此，研究新型过渡金属催化剂的合成方法具有必要性。本研究采用氧化还原共沉淀法合成Mn-Ce催化剂并用于低浓度甲烷催化燃烧，分别研究了Mn/Ce比、合成方法和SO2对催化剂活性的影响。通过XRD、BET、XRF、SEM及XPS等表征方法研究了催化剂的物理化学性质，从微观角度分析该方法合成的Mn-Ce催化剂最佳Mn/Ce比高于文献结论及其优异抗硫性能的内在原因。
氧化还原共沉淀法合成的Mn-Ce催化剂不仅甲烷催化活性较高，而且其最佳Mn/Ce比(9/1)高于文献结论。通过不同表征方法，发现催化剂中的KxMn8O16物相是主要活性相之一，并导致催化剂的最佳Mn/Ce比高于文献结论。氧化还原共沉淀法合成的Mn-Ce催化剂拥有更大的比表面积和孔体积，提供了更多的活性位点并促进反应物在催化剂中扩散，且催化剂表面拥有更高的Mn4+、Ce3+和Oα含量，有效促进甲烷和氧气在催化剂表面活化，最后催化剂中的K元素弱化了Mn-O键，促进Mn3O4向MnO转变，提升了催化剂的氧化还原性能。
反应前后催化剂物相和微观形貌的变化表明SO2对催化剂的毒害是将活性相(KxMn8O16和Mn5O8)转化为低甲烷催化活性的Mn3O4和无甲烷催化活性的锰基硫酸盐。氧化还原共沉淀法合成的催化剂的优异抗硫性能源于催化剂中KxMn8O16物相优异的SO2化学吸附能力及其极大的SO2吸附容量。催化系统上游的催化剂脱除反应气中的SO2，保护下游的催化剂不被SO2毒害，进而实现催化系统整体性能的提升和寿命的延长。进一步，我们提出一种增强催化系统整体性能和长使用寿命的思路，即在催化反应系统前端安装具备强SO2吸附能力和高SO2吸附容量的装置，通过移除煤矿瓦斯或汽车尾气中的SO2，消除SO2对催化剂活性的影响，进而延长催化系统的寿命。
氧化还原共沉淀法合成的Mn-Ce催化剂不仅甲烷催化活性较高，而且其最佳Mn/Ce比(9/1)高于文献结论。通过不同表征方法，发现催化剂中的KxMn8O16物相是主要活性相之一，并导致催化剂的最佳Mn/Ce比高于文献结论。氧化还原共沉淀法合成的Mn-Ce催化剂拥有更大的比表面积和孔体积，提供了更多的活性位点并促进反应物在催化剂中扩散，且催化剂表面拥有更高的Mn4+、Ce3+和Oα含量，有效促进甲烷和氧气在催化剂表面活化，最后催化剂中的K元素弱化了Mn-O键，促进Mn3O4向MnO转变，提升了催化剂的氧化还原性能。
反应前后催化剂物相和微观形貌的变化表明SO2对催化剂的毒害是将活性相(KxMn8O16和Mn5O8)转化为低甲烷催化活性的Mn3O4和无甲烷催化活性的锰基硫酸盐。氧化还原共沉淀法合成的催化剂的优异抗硫性能源于催化剂中KxMn8O16物相优异的SO2化学吸附能力及其极大的SO2吸附容量。催化系统上游的催化剂脱除反应气中的SO2，保护下游的催化剂不被SO2毒害，进而实现催化系统整体性能的提升和寿命的延长。进一步，我们提出一种增强催化系统整体性能和长使用寿命的思路，即在催化反应系统前端安装具备强SO2吸附能力和高SO2吸附容量的装置，通过移除煤矿瓦斯或汽车尾气中的SO2，消除SO2对催化剂活性的影响，进而延长催化系统的寿命。