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挥发性有机化合物(VOCs)是包括烃类、氧烃类、含卤烃类及硫烃类化合物等种类繁多的对大气造成污染的有毒有害物质。随着工业的发展，VOCs的大量排放使生存环境迅速恶化。因此以预防和控制大气污染为目的的环境催化技术逐渐得到了人们的关注。在众多治理VOCs的方法中，催化燃烧法由于净化效率高且无二次污染而得到了越来越广泛的应用。目前采用的催化剂普遍活性较低且稳定性较差，很难达到工业化大量应用的要求。因此开发出起燃温度低、稳定性好且价格便宜的催化剂是势在必行。
本文以二氯甲烷为代表性VOCs污染物，制备了一系列催化剂用于催化燃烧反应消除污染物的研究。以提高催化剂的低温活性和选择性为目的，选取了对VOCs具有较高活性的含铜锰复合氧化物催化剂以及多元复合金属氧化物催化剂等为研究对象，考察了载体、制备方法以及助剂对催化剂性能的影响。
首次研究了Zr02组分改性的Al-Ti载体对于CuO-MnO催化剂的影响，研制出了二氯甲烷等VOCs催化燃烧用高活性CuMn/ZrTiAl催化剂体系。该催化剂体系对二氯甲烷催化燃烧具有较高的活性，并且选择性很高，抑制了反应过程中大量副产物的生成，成功解决了复合氧化物催化剂上含氯有机物催化燃烧副产物多这一难题。另外，还制备了含Cr等多元复合金属氧化物催化剂应用于二氯甲烷的催化燃烧研究，考察了催化剂的性能。
首次将Ce-Zr/Ce-La固溶体改性Pd/Al203催化剂应用于二氯甲烷的催化燃烧，发现该催化剂是二氯甲烷催化燃烧的高活性催化剂之一。能够在较低温度条件下完全消除二氯甲烷等有毒废气，是低温性能较好的催化燃烧催化剂。Ce-Zr对催化活性的促进作用与同溶体的形成以及由其导致的品格畸变和晶格氧的活动性有着密切的关系。固溶体改性的Pd/Al203催化剂中Pd的3d5/2结合能比正常价态PdO的结合能高出约0.5eV，说明催化剂上形成了一种高度离了化的与载体具有强相互作用即SMSI效应的Pd物种，这种Pd物种的形成标志着Ce4+的还原和氧缺陷的生成。固溶体的形成促进了材料的储氧能力，并使得活性氧数量增加，从而达到了提高催化剂活性的效果。
首次研究了Cu掺杂的负载型La-Mn钙钛矿复合氧化物催化剂上的二氯甲烷催化燃烧性能，考察了影响催化性能的多种冈素，对满足工业应用的催化剂的研制工作具有一定的指导作用。运用多种现代物理表征手段对催化剂的物相结构、活性物种等进行了详细的表征和探讨，取得了一些有意义的结果：La-Mn钙钛矿结构中处于B位的Mn离子被Cu离子部分取代后，引起晶格缺陷和氧空位的增加，加速了晶格氧的流动性，提高了储氧能力，从而有效提高了催化剂的催化性能。