餐饮油烟作为城市VOCs污染的重要来源之一,不仅造成了环境的污染,同时也严重危害着人们的身体健康。随着餐饮油烟排放标准的日益严格,寻求新型高效的餐饮油烟净化技术也日益迫切。催化氧化法在优良催化材料的作用下具有良好的VOCs净化效果,同时也有效的避免了二次污染的产生。因此,本论文在探究了不同种类食用油产生的餐饮油烟中各类VOCs排放特征的基础上对餐饮油烟VOCs中的代表物进行了催化氧化实验研究。首先,系统研究了餐饮油烟中非甲烷总烃(NMHCs)、醛类物质、烃类物质和苯系物的排放浓度,发现在相同的加热温度下产生的餐饮油烟中,NMHCs浓度最高的是大豆油,醛类物质浓度最高的是花生油,烃类物质浓度最低的是大豆油,苯系物浓度最高的是调和油。并根据所得数据计算出其排放因子并拟合出排放特征曲线和排放因子多项式,构建了上述油品典型VOCs排放规律的计算模型。其次,研究了餐饮油烟中VOCs的催化氧化复合材料的优化制备参数。由于NMHCs是目前各地区最新餐饮油烟排放标准中VOCs排放的重要指标,因此以餐饮油烟中的NMHCs为代表物进行催化剂的设计与性能检测。结果显示,溶胶凝胶法制备的Mn-Ce复合催化剂对餐饮油烟中的NMHCs有更好的催化氧化性能。同时,在筛选出的最佳催化剂配比及制备条件下引入涂层材料和超声辐射均可以提高催化剂的性能(在250-300℃反应温度区间对餐饮油烟中NMHCs的去除效率提升了 1.4-3倍)。催化剂活性提升可能的原因是在这个条件下制备的催化剂具有更好的孔道结构,更高的Mn4+/Mn3+、Ce3+/Ce4+和 Oads/Olatt 的比例。最后,探究了餐饮油烟中VOCs的催化氧化机制。由于NMHCs成分极其复杂,研究其催化氧化机制较为困难,故选取餐饮油烟VOCs中检测到的浓度最高的典型物种——正己醛作为代表物研究其催化氧化反应机制。通过动力学计算确定了复合材料表面正己醛的氧化反应符合Mars-Van Krevelen反应机理并获得了最低的反应活化能(28.565kJ/mol),MS软件对材料的氧空位形成能的计算结果也与催化剂的性能相符。同时,采用气相色谱-质谱联用仪和傅立叶变换红外光谱仪探测到关键的反应中间产物,揭示了正己醛逐一脱碳分步氧化途径(C6H12O→C5H10O→C4H8O→C3H6O→H2O+CO2)。