柴油机因其具有热效率高、燃油消耗率低以及功率覆盖面广等优点,成为机动车的主要动力。然而碳烟颗粒物的排放是限制柴油机发展和应用的重要因素之一,也是空气污染的元凶之一。研究表明,CeO₂基催化剂对于碳烟颗粒物的氧化表现出良好的催化活性,是未来取代贵金属催化剂的最有潜力的催化剂之一。由于铈基催化剂的催化活性与CeO₂晶格内的氧空位有关,我们从以下两个方面对CeO₂的表面氧空位进行调控,研究CeO₂表面微观结构对其碳烟催化氧化的影响。（1）分别采用激光刻蚀法和NaBH₄水热还原的方法来提高CeO₂表面氧空位的浓度,考察制备工艺对CeO₂表面微观结构的调控,进而对碳烟颗粒物的氧化催化活性的影响,并对其微观反应机理进行探讨。（2）分别采用激光合成和溶胶-凝胶法制备Ag/CeO₂和Fe₂O₃/CeO₂,从物相结构、表观形貌、表面微机构、孔结构和对碳烟颗粒物的催化活性等多个方面对所得材料进行表征,分析材料结构对催化活性的作用规律,探究表面氧空位在碳烟颗粒物催化燃烧中的关键作用。使用XRD、SEM、TEM、XPS、H₂-TPR、N₂吸附-脱附等温曲线等手段表征了催化剂的物化特性和催化活性,通过分析对比得到以下结论:（1）激光刻蚀和NaBH₄水热还原没有改变CeO₂的晶体结构;通过XPS分析可知,所得催化剂表面吸附氧浓度有了很大的提高;经过激光刻蚀和NaBH₄水热还原处理,CeO₂对碳烟颗粒物氧化的催化性能有了较大的提升;采用NaBH₄水热还原制备的CeO₂具更加多的Ce³⁺,从而具有更多的活性氧和更好的催化活性（2）通过TEM和XRD分析我们发现采用溶胶凝胶法和激光法都合成了Ag/CeO₂和Fe₂O₃/CeO₂复合材料。通过引入Ag和Fe₂O₃催化剂的催化活性有了较大的提高,H₂-TPR测试中特征温度T_m有了大幅度降低,比表面积增加,样品的表面吸附氧有了大幅的提升。通过测试Ag/CeO₂和Fe₂O₃/CeO₂样品相比于纯的氧化铈具有更大的比表面积,更高的催化性能。在催化碳烟过程中,氧化铈在催化碳烟的过程分为三步,首先氧空位吸附氧原子形成活性氧,然后活性氧经过迁移转移到催化剂表面,最后活性氧与碳烟进行氧化还原反应。Fe₂O₃/CeO₂催化过程氧空位的浓度起到决定性的作用,与此同时在Ag/CeO₂体系中,活性氧的传递起到决定性的作用。通过对比得到激光刻蚀1:1 Ag/CeO₂的催化活性在所有样品中催化活性是最好。