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本论文以铜、锰等氧化物为活性组分，以稳定化的、较高比表面积的γ-Al2O3为载体，采用浸渍法制备了负载型铜锰基复合氧化物Cu-Mn-O/Al2O3催化剂，并通过添加稀土储氧材料CeO2，旨在进一步提高非贵金属氧化物催化剂的低温活性和稳定性。由于苯的危害最大且分子结构相当稳定，以苯为催化燃烧反应的探针分子对研究芳烃污染治理有重要的理论意义和应用价值。
首先，采用浸渍法制备了负载型单组分氧化物CeO2/Al2O3、CuO/Al2O3和MnOx/Al2O3催化剂，并系统研究了CeO2、CuO和MnOx的负载量对催化剂活性的影响。结果表明，负载适量氧化铈(16％左右)的催化剂更有利于苯的燃烧；CuO/Al2O3催化剂比MnOx/Al2O3催化剂具有更好的低温催化燃烧活性。但总体来看，负载单组分氧化物型催化剂的低温催化燃烧活性均不理想。
其次，尝试用浸渍法制备了负载型双组分氧化物CuMnOx/Al2O3催化剂，并研究了铜锰摩尔比和负载量对催化剂催化苯燃烧活性的影响。结果显示，铜锰摩尔比为1：2的15％CuMn2Ox/Al2O3催化剂在300℃苯的转化率达到79％，在400℃苯的转化率达到90％，其催化燃烧活性好于CuMnOx/Al2O3和CuMn3Ox/Al2O3催化剂活性；另外，复合氧化物催化剂的低温催化活性好于仅负载CuO/Al2O3或MnOx/Al2O3催化剂的活性，这显示出氧化铜与氧化锰之间存在相互协同作用。为了进一步提高催化剂的低温燃烧活性，先用不同量的CeO2修饰γ-Al2O3载体，后用CeO2/Al2O3载体负载铜锰复合氧化物制得15％CuMn2Ox/CeO2/Al2O3催化剂，考察了氧化铈修饰量对催化剂活性的影响。结果表明，CeO2的添加对该催化剂的低温燃烧活性未有明显改善，其主要原因是由于氧化物总负载量超过了载体表面的单层分散阈值，造成了部分孔道堵塞，从而影响了反应物分子和产物分子的扩散。
最后，研究了催化剂的浸渍方法(两步浸渍法和共浸渍法)对催化剂活性的影响。结果表明，不同浸渍法制备的CuO-MnOx-CeO2/Al2O3三元催化剂低温催化活性明显好于CuO-CeO2/Al2O3和MnOx-CeO2/Al2O3二元催化剂的催化活性，这说明铜锰氧化物的复合更利于提高苯的低温催化燃烧活性；在同一催化体系中，共浸渍法制备的催化剂普遍优于两步浸渍法制备的催化剂。经H2-TPR、XRD等技术表征得到：催化剂的浸渍方式明显影响了催化剂中各组分之间的相互作用，从而影响活性组分的分散度和氧化性，其中共浸渍法制备的催化剂的氧化性最强。在以上的工作基础上，对共浸渍法制备的CuMn2Ox-CeO2/Al2O3催化剂从铜锰摩尔比和氧化铈负载量两方面对催化剂体系进行优化，并考察了反应温度、苯浓度对低温活性活性的影响。结果显示：铜锰摩尔比为2：1，CeO2负载量为15％的15％Cu2MnOx-15％CeO2/Al2O3催化剂，在300℃和350℃苯的转化率分别达到77％和99％，显示出较优的催化活性，且具有较好的热稳定性。