CO是主要的空气污染物之一,其大量排放造成了严重的环境污染。CO氧化反应是一类广泛应用于空气污染控制尤其是汽车尾气污染控制和理论研究的重要反应。常用的CO低温消除催化剂主要是贵金属催化剂,包括Au、Pd、Pt、Ru等,此类贵金属催化剂活性高、寿命长,但是其储量有限、价格昂贵,因此限制了其广泛的应用。过渡金属储量丰富、价格低廉,其氧化物具有相对较高的CO催化氧化性能,应用前景广阔。ZrO₂是唯一同时具有酸性、碱性、氧化性和还原性的金属氧化物,同时又是P-型半导体材料,易于产生氧空穴,能与活性组分产生较强的相互作用,是良好的催化剂和催化剂载体材料。本文采用溶胶-凝胶法并结合超临界CO₂流体干燥制备ZrO₂以及ZrO₂（Y₂O₃）。利用所制备的ZrO₂和ZrO₂（Y₂O₃）为载体,采用超声-沉淀法以及浸渍法制备了负载不同金属的负载型催化剂CuO/ZrO₂、CuO/ZrO₂（Y₂O₃）、Mn/ZrO₂（Y₂O₃）、Co/ZrO₂（Y₂O₃）、Ln/ZrO₂（Y₂O₃）等,并详细研究其对CO催化氧化性能。论文主要包括以下内容:1、以氧氯化锆为前躯体、尿素为胶体粒子生成剂、PEG-400为分散剂,采用溶胶-凝胶法并结合超临界CO₂流体干燥制备ZrO₂。同时以氧化钇为稳定剂制备了氧化钇稳定的二氧化锆。并且利用TG-DTA、XRD、FT-IR、BET、TEM等对所制备的样品进行了表征。结果表明经过400℃煅烧的ZrO₂主要呈现单斜相,含有部分四方相,其比表面积为85 m²/g;氧化钇稳定的二氧化锆经过400℃煅烧后呈现四方相,其比表面积为120 m²/g。2、以二氧化锆为载体采用超声-沉淀法负载CuO制备CuO/ZrO₂催化剂,CO催化氧化测试结果表明,负载12%CuO的催化剂经400℃煅烧后具有最高的催化活性,起燃温度T₅₀=149℃,CO完全转化温度T₉₅=162℃;氧化钇稳定的二氧化锆为载体负载12%CuO后,对CO催化氧化的起燃温度T₅₀=126℃,CO完全转化温度T₉₅=152℃。3、利用ZrO₂（Y₂O₃）（标记为ZY）为载体采用浸渍法制备负载Mn系列催化剂,结果显示12%Mn/ZY催化剂经过350℃煅烧后催化剂的起燃温度T₅₀=104℃,CO完全反应温度T₉₅=142℃;（12%CuO/12%Mn）/ZY催化剂T₅₀=56℃,T₉₅=82℃,同时该催化剂也显示了较好的结构稳定性以及较长的使用寿命。从催化效果看CuO和Mn显示了较好协同效应。4、以ZrO₂（Y₂O₃）为载体采用浸渍法制备负载Co系列催化剂,催化结果显示8%Co/ZY催化剂经过200℃煅烧300℃预处理后对CO催化氧化完全转化温度T₉₅=113℃,并且显示了较好循环测试性能以及结构稳定性。所制备的双金属催化剂（CuO+Co）/ZY、（Mn+Co）/ZY并没有展现较好的协同催化效应。5、以ZrO₂（Y₂O₃）为载体采用浸渍法制备负载Ln系列催化剂,考察了稀土元素助催化剂的作用。结果表明,在一定范围内CeO₂对于催化剂CuO/ZY以及Mn/ZY具有较好的协同效应,能够提高催化剂对CO的催化氧化性能。