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本文通过氧化还原法(Bir-1)、乙醇还原法(Bir-2)、水热法(Bir-3)、溶胶凝胶法(Bir-4)四种方法制备了Birnessite(简称Bir)型层状锰氧化物。通过离子交换法以Bir-2型层状锰氧化物为载体，制备了钯(Pd)、铜(Cu)、铁(Fe)负载型层状锰氧化物。通过XRD、BET、TPR等表征技术对其物理化学性能进行了分析，并研究了其对一氧化碳(CO)、甲苯和苯的催化氧化性能。
采用四种不同方法制备了Bir型层状锰氧化物，XRD结果表明制备样品均具有二维层状结构。利用BET对制备样品的织构进行了分析，结果表明Bir-1、Bir-2、Bir-3和Bir-4比表面积和孔容依次减小，不同制备方法对锰氧化物的比表面积和孔体积具有显著影响。利用TG-DSC技术分析了焙烧温度对样品结构的影响，结果表明焙烧温度低于400℃时，样品仍存在层状结构。将以上四种方法制备的样品400℃焙烧，通过XRD和TPR研究了样品的晶体结构和还原性能，并进一步研究了样品对CO、苯和甲苯催化性能。XRD结果表明，所有样品焙烧后均保持Bir型层状锰氧化物结构；TPR结果表明，Bir-1-400和Bir-4-400还原峰的温度较低，分别位于310～330℃左右，Bir-3-400还原峰的温度最高，大约位于400℃左右，由此说明Bir-1-400和Bir-4-400参与还原能力较强，在反应过程中容易夺取电子而被还原，Bir-3-400参与还原能力较差，在反应过程中不易被还原。催化性能测试结果表明，氧化还原法制的产物(Bir-1-400)的催化性能最好，溶胶凝胶法(Bir-4-400)和乙醇还原法(Bir-2-400)次之，水热法最差(Bir-3-400)，这与样品还原性能的强弱相一致。
利用离子交换法制备了钯负载层状锰氧化物，研究了同一负载量下不同还原剂用量对样品CO、甲苯和苯催化氧化性能的影响。XRD结果表明负载样品均保持二维层状结构。在对CO、甲苯和苯的催化氧化反应中，5％负载量10倍还原剂倍数时样品催化性能最好。TPR分析和催化活性评价结果表明，零价态金属钯是催化剂反应的活性中心，在一定浓度范围内，还原剂量较大时催化性能较好。
利用离子交换法制备了铜、铁负载层状锰氧化物，研究了15％负载量时不同焙烧温度对样品CO、苯和甲苯催化氧化性能的影响。结果表明：15％-CuBir-200样品对CO的催化性能较好，15％-CuBir-300样品对甲苯、苯催化燃烧反应具有较好催化性能；15％-FeBir-300样品对CO、苯、甲苯均具有较好催化性能。在催化氧化过程中CuO、FeOx颗粒的大小、分散度、存在形态等可能对催化剂的催化性能产生一定的影响。