多孔CeO₂因其优越的储放氧能力,高的比表面积,较小的晶粒尺寸和更好的传质效率,而被广泛应用。将CeO₂与其它催化活性物质复合,有利于发挥不同材料间的协同效应,提高催化性能。但是目前CeO₂基多孔复合材料常用的合成方法流程繁琐,限制了其实际应用。本文以乙二醇和水的混合物为溶剂,通过一步溶剂热法结合煅烧制备了多种CeO₂基多孔复合材料,能够灵活调控材料的结构、组成及表面价态,为CeO₂基复合材料的制备提供了新思路。本文着重研究了所制备的CeO₂基多孔复合材料在丙酮检测、NO氧化及对硝基苯酚（4-NP）还原的催化性能及相应反应机制,明确了性能与材料结构、组成间的构效关系,为CeO₂基多孔复合材料在环境领域的应用提供了理论参考。主要研究内容如下:（1）利用溶剂热法结合煅烧制备了具有多孔结构的CeO₂-ZnO（PZC）复合材料,并提出了该材料的形成机制。通过研究基于PZC多孔复合材料的传感器在丙酮检测中的性能,证明了材料表面缺陷及Ce3+在丙酮氧化中的重要作用。（2）将制备CeO₂-ZnO多孔复合材料的方法成功推广至CeO₂-CoO_x、CeO₂-Fe₂O₃、CeO₂-MnO_x等其它CeO₂-金属氧化物复合材料的制备,发现这几种材料内部空腔的尺寸均大幅增长。重点考察了Ce投料比分别为30%,20%和10%时,CeO₂-MnO_x（PMC）复合材料的结构和性能。研究表明,铈占比仅为20%的PMC-2多孔复合材料,因其表面铈元素的富集和高含量的Mn4+,在NO催化氧化过程中活性最高,当GHSV=120000 h-1时,在270℃下对NO最大转化率为90.6%。用简单的合成方法获得性能优异材料的同时,降低了铈用量。（3）利用溶剂热法首先合成了具有多孔结构的CeO₂和金属Cu的复合物,经过不同的后处理,分别制备了 CeO₂-Cu2O和CeO₂-CuO多孔复合材料。由于它们具有相似的颗粒尺寸,相近的Ce/Cu 比例和比表面积,在对CeO₂-CuxO（x=1,2）复合材料催化活性进行比较分析时,降低了材料宏观差异造成的影响。结果显示原位生成的高活性CuO与铜的起始态无关;CeO₂-Cu₂O由于具有较小的晶粒尺寸和大量的氧空位,而在催化还原4-NP的反应中表现出高的催化活性和稳定性。