21世纪以来,经济振兴、社会发展和国防建设对材料提出了新的要求,元件的小型化、高集成化对材料的尺寸要求越来越小,性能要求越来越高。具有奇特性能的超细微粒,特别是纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。纳米材料具有大量的界面,晶界原子达15 %～50 %。这些特殊的结构使得纳米材料具有独特的体积效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应,从而使其具有奇异的力学、电学、磁学、热学、光学、化学活性、催化和超导性能等特性。使纳米材料在国防、电子、化工、冶金、轻工、航空、陶瓷、核技术、催化剂、医药等领域具有重要的应用价值。纳米氧化铝像粉末、薄膜、多孔模板等由于他们的晶型结构,良好的机械强度以及较高的化学稳定性,而被广泛应用,如制作耐热材料、催化剂和催化剂载体、汽车尾气净化器的催化剂等都需要大量纳米氧化铝。纳米氧化铝是目前世界上使用量最大、最重要的超细粉体,市场前景非常广阔。CO是最主要的空气污染物之一,对CO催化氧化的研究有着很重要的理论和现实意义。CO低温氧化所采用的贵金属催化剂一般以Au、Pt、Pd等为主要的活性组分,它通常表现出较高的催化活性,但是价格比较昂贵,而Cu价格比Au、Pt、Pd低很多,储量也多,故而若能将Cu催化剂应用于CO的催化氧化,其应用前景十分广阔。本论文以无机盐硝酸铝（Al（NO3）3）和碳酸铵（（NH4）2CO3）为原料,采用化学沉淀法、结合超临界CO₂流体干燥制备纳米氧化铝,然后利用稀土元素镧和铈对其改性,并且负载铜元素,制成一系列的催化剂,并研究其对CO氧化催化性能。论文主要内容如下:1.利用沉淀法结合超临界CO₂干燥,通过改变Al（NO3）3·9H2O的初始浓度,制备了不同的γ-Al₂O₃,并利用TG-DTA分析、SEM形貌粒度分析、TEM透射电镜分析、N2物理吸附-脱附BET分析、XRD物相分析、FTIR红外光谱等对γ-Al₂O₃样品进行了初步表征。我们确定出反应物Al（NO3）3·9H2O的制备浓度为0.3 mol/L、焙烧温度为600℃的γ-Al₂O₃样品粒径最小,比表面积最大为286.25 m2/g。在超临界CO₂干燥下制得的γ-Al₂O₃晶粒近似球形,大小分布均匀,没有明显的团聚,比表面积和粒径随着Al（NO3）3·9H2O初始浓度不同而改变,浓度减小或增大比表面积都有所下降,粒径也有所变大。2.对制备的γ-Al₂O₃进行CO氧化催化测试,根据其催化结果,得到结果为:Al（NO3）3·9H2O的制备浓度为0.3 mol/L的γ-Al₂O₃样品对CO氧化的催化性能最好,催化反应速率较快,反应温度较低,从400℃开始氧化反应,到670℃基本反应结束,CO转化率已基本为100 %。其他Al（NO3）3·9H2O制备浓度分别为0.1 mol/L,0.2 mol/L,0.4 mol/L的几个样品则都是从500℃才开始氧化,到700℃时转化率才达95 %以上。3.利用稀土元素镧和铈对制备的γ-Al₂O₃进行改性,并对改性后的γ-Al₂O₃催化剂样品进行了XRD物相分析、N2物理吸附-脱附BET测试等结构性能表征,然后进行了CO氧化催化测试,对其催化效果与γ-Al₂O₃样品进行比较。铈改性γ-Al₂O₃较大幅度提高了催化活性,而镧改性γ-Al₂O₃对催化活性的改进较小。4.对制备出的γ-Al₂O₃样品以及改性后的γ-Al₂O₃样品,采用浸渍法负载Cu,并进行CO氧化催化测试,与γ-Al₂O₃样品及改性后的γ-Al₂O₃样品对CO氧化催化测试进行比较后,得知经过稀土元素改性后的Cu负载型催化剂对CO氧化催化性能较好,同时对不同稀土元素改性的γ-Al₂O₃样品负载铜的催化剂进行催化性能比较,镧和铈改性后负载铜的催化剂在催化活性方面有了显著地提高:铈改性负载铜的催化剂在200℃便开始反应,到450℃左右反应就基本结束;镧改性负载铜的催化剂同样在200℃以前便开始反应,到450℃转化率就基本达到100 %了。而镧和铈共同改性负载铜的催化剂效果最佳。