随着挥发性有机化合物(volatile organic compounds,简称VOCs)的持续增加及其对人类健康和生态环境的有害影响,开发高效的VOCs消除技术显得迫切而且重要。在众多的VOCs治理技术中,催化燃烧技术由于具有能耗低、起燃温度低、适用范围广、处理效率高、无二次污染等优点而成为应用最广的治理技术。开发高效低成本的催化剂则是催化燃烧技术之关键。本文选取了一种含氧VOCs异丙醇及芳香类VOCs甲苯作为探针污染物,以介孔Al2O3及TiO2纳米片为载体制备了一系列Pd基催化剂,考察了催化剂制备方法、催化剂处理气氛、载体表面酸碱性、二元金属引入等对Pd基催化剂催化异丙醇或甲苯的燃烧性能的影响。并结合了N2吸脱附、透射电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、CO吸附原位红外光谱分析、H2程序升温还原等表征技术,研究了催化剂结构与性能之间的关系,研究取得如下结果:(1)以介孔氧化铝为载体采用浸渍法制备了Pd/MA、Co/MA及Pd/Co/MA催化剂,研究了不同前处理气氛对催化剂性能的影响,同时考察了 Co与Pd之间的相互作用对异丙醇催化燃烧活性的影响。实验结果表明前处理气氛对催化剂催化活性的影响显著,经H2还原处理的催化剂对异丙醇的催化活性最佳。另外,在H2还原处理后,Co和Pd之间存在协同效应,并且Co对Pd有稳定作用。接下来,我们在介孔氧化铝载体制备过程中分别掺杂了不同酸性(Ti、W)、碱性(Ba、Mg)元素,然后负载Pd,考察不同酸碱性元素一步掺杂对甲苯催化燃烧活性的影响,结果发现,碱性元素掺杂不仅使催化剂的起燃温度低,而且使甲苯完全转化的温度要显著低于掺酸性元素的催化剂。这是因为碱性元素改性促进了Pd物种分散、改变了Pd外层电子云密度、提升了Pd物种氧化还原能力。(2)以二氧化钛纳米片为载体用不同方法(浸渍法、沉淀沉积法、光沉积法、NaBH4还原法)合成了单金属Pd/TiO2催化剂,研究了不同合成方法对催化剂催化氧化甲苯活性的影响,也考察了与普通商用P25为载体的催化剂活性的差异。结果表明TiO2纳米片载Pd催化剂催化活性优于P25载Pd催化剂,原因可能是TiO2NS主要以{001}晶面为暴露晶面。用浸渍法合成的催化剂活性效果最佳,这可能与合成过程中免去水洗步骤有关。在此基础上,我们分别用浸渍法和沉淀沉积法合成了 Pd-M(M=Cu、Co)双金属催化剂,发现在不同制备方法下,元素共掺杂对催化剂催化氧化甲苯的活性有显著差异。浸渍法中,Cu与Pd的共掺杂显著提高了甲苯催化活性,而Pd-Co/TiO2催化剂对甲苯催化燃烧有明显的抑制。而沉淀沉积法中,元素共掺杂的作用差异不太明显,活性最好的Pd-Cu/TiO2催化剂活性略高于活性其次的Pd-Co/TiO2催化剂。说明Co在TiO2表面的存在状态不同对Pd/TiO2的活性将产生不同的影响。