挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)是造成大气污染的主要污染物之一,是我国“十三五”以来环境治理的重点对象,MnO2催化臭氧氧化法因能在低温下实现VOCs的去除而被广泛研究。然而,MnO2存在多种晶型,有关MnO2晶型对催化臭氧氧化的影响鲜见报道。为此,本文制备了一系列不同晶型的MnO2,研究了晶型对室温下催化臭氧氧化活性的影响。同时,针对室温下VOCs不能彻底氧化的问题,结合微波加热技术并研究了晶型对微波下催化臭氧氧化活性的影响。主要研究内容如下:制备出α-MnO2、β-MnO2、γ-MnO2、ε-MnO2、λ-MnO2、δ-MnO2六种晶型MnO2,通过XRD、BET、SEM、H2-TPR、XPS等一系列表征手段对催化剂的结构和化学组成进行测试分析,并评价室温下不同晶型MnO2催化臭氧氧化甲苯的活性。结果表明:室温下MnO2晶型对催化臭氧氧化甲苯的活性有影响,催化活性顺序为δ-MnO2>α-MnO2>ε-MnO2>γ-MnO2>λ-MnO2>β-MnO2。六种晶型MnO2的Mn3+和吸附氧的相对含量是影响催化活性的主要因素,MnO2催化分解臭氧是该过程中的重要步骤。在微波加热下评价了不同晶型MnO2的升温特点及催化臭氧氧化甲苯的活性。结果表明:不同晶型MnO2的升温特点存在着明显差异,而且在相同温度(130℃)下不同晶型MnO2的催化活性顺序为γ-MnO2>λ-MnO2>β-MnO2>ε-MnO2>α-MnO2>δ-MnO2,六种晶型MnO2的晶格氧相对含量是影响催化活性的主要因素。这一结果与室温下不同,这是由于微波加热使催化臭氧氧化中的反应过程发生改变,晶格氧成为氧化有机物的关键物质。考察了室温与微波下反应条件对催化剂活性的影响,结果表明:室温下水蒸气的加入会明显降低催化剂的活性,但是在微波加热下却有利于催化剂活性的提高,而臭氧与甲苯浓度比、甲苯初始浓度以及空速对室温下和微波下催化剂活性的影响相同。在微波功率190W,γ-MnO2用量0.15g,甲苯浓度5ppm,臭氧与甲苯浓度比为9:1,相对湿度为0%,空速为30000 h-1时,甲苯转化率以及CO2产率分别达到98.7%和91.1%。