本论文采用胶体沉积法制备了一系列的铂基催化剂（Pt/Fe₂O₃,Pt/NiO,Pt/Al₂O₃,Pt/ZnO,Pt/CaO,Pt/CuO,Pt/P25,Pt/Co₃O₄,Pt/SBA-15,Pt/MnO）,考察了各铂基催化剂的CO氧化反应性能,研究发现,1%Pt/Fe₂O₃催化剂在常温加湿的条件下可以将室温下的CO完全氧化。另外,胶体沉积法制备的铂基催化剂不仅具有良好的抗水性,而且还具有很强的湿度增强效应,具有很好的应用潜力。同时针对Pt/Fe₂O₃催化剂,结合各种表征手段研究了制备方法、催化剂的组成及反应条件与反应性能的关系,同时对催化剂的活性中心性质及反应机制等问题进行了探讨。制备方法对Pt/Fe₂O₃催化剂的CO氧化反应性能有明显影响。和沉积—沉淀法、共沉淀法相比,胶体沉积法制备的Pt/Fe₂O₃催化剂具有非常高的低温CO氧化活性。对于不同制备方法制备的催化剂,活性组分和载体之间具有不同强度的协同作用,活性组分和载体的组成明显不同。焙烧温度对胶体沉积法制备的Pt/Fe₂O₃催化剂的CO氧化反应性能有明显影响,其最佳的焙烧温度为200℃,在常温加湿条件下其寿命超过3000h,室温放置1年后,再次进行CO氧化反应评价催化剂的性能几乎不变。根据表征结果,我们认为焙烧温度影响了催化剂铂物种和载体之间的协同作用,改变了铂物种的价态和载体的组成。在200℃焙烧的催化剂中,铂物种主要以+2存在,同时还存在一定量的金属态的铂,由于活性中心和载体之间的协同作用,使得载体中出现了Fe²⁺、FeOOH、Fe₃O₄和Fe₂O₃共存的现象。此外,反应气氛中水的存在对催化剂的反应性能有明显的促进作用,其主要原因是在一定的反应条件下,水直接参与了氧的活化。铂负载量对Pt/Fe₂O₃催化剂的结构和性能影响很大,铂负载量为0.5%、1%和2%的催化剂,都可以将室温下的CO完全氧化,催化剂的稳定性随着铂含量的增加逐渐提高。铂负载量为0.1%的催化剂上CO的最高转化率在30%左右。随着铂含量的增加,铂物种对载体的影响越来越大,载体的性质逐渐偏离纯氧化铁单独存在时的性质。对于Pt/Fe₂O₃—200催化剂,Pt²⁺为主要的CO吸附活化中心,催化剂表面的缺陷位和铁物种为O₂的吸附中心。在干燥条件下,O₂可能会在催化剂表面优先发生吸附,氧气的吸附会抑制CO在铂中心上的吸附,导致催化剂的CO氧化性能较差。在加湿条件下,引入的水汽会和吸附态的O发生作用,进一步活化氧气,降低了对CO吸附的抑制作用,大量的CO可以在催化剂表面发生吸附,进而发生氧化反应。在CO氧化反应中,氧气的活化可能是整个反应的决速步,在较高的反应空速下,反应生成的碳酸盐逐渐在催化剂表面发生堆积,氧气的活化速度下降,引起催化剂的氧化活性降低,在这个过程中,催化剂体相中氧气有可能参与反应,停止反应,用氧气对催化剂进行处理,气相中的氧气还可以补充到体相中。另外,失活后的催化剂在氧气中进行再生处理,催化剂的活性可以完全恢复,只是稳定性稍微有所下降。