当前我国挥发性有机污染物排放体量大、种类繁多、来源复杂,不仅危害大气水源,还会对人体造成伤害,我国生态环境面临严峻的挑战,催化燃烧法是处理VOCs的一种经济适用的方法,耗能低、排放少、绿色环保、无二次污染,是一种新型处理技术。本课题通过沉淀法制备一系列金属氧化物催化剂用于消除甲苯等VOCs代表物,并对催化反应机理进行研究。CuO和Mn2O3催化剂采用沉淀法制备,用于甲苯催化燃烧,并与其他过渡金属氧化物对比,结果表明甲苯在Cu O上的催化转化率最高;当进料浓度为1000 ppm,流速50 m L/min,反应温度为280°C情况下,甲苯最大转化率达到85.23%,这是因为Cu O是氧负离子过量型催化剂,对活性氧具有较强的吸附能力。采用共沉淀法制备Cu-Mn,Cu-Ce,Ce-Fe复合氧化物,并进行活性对比,结果表明Cu-Mn更容易形成尖晶石结构,Cu1.5Mn1.5O4和Cu O的相互作用使该催化剂效果更好,Cu-Ce催化剂中Ce O2较为分散的存在Cu O表面,对甲苯的催化能力较强。采用活性炭,蒙脱土两种载体负载Cu-Mn复合氧化物,结果表明,Cu-Mn/AC对甲苯的催化效果更好,活性组分能均匀分散在载体表面,大表面积的载体为催化反应提供产所。对比各种氧化物催化剂,两种活性组分之间的协同作用是复合氧化物催化剂对甲苯具有最好的催化能力的原因。Cu-Ce复合氧化物催化剂采用沉淀法制备,并考察沉淀方法,煅烧温度,活性物配比对催化燃烧效果性能影响,对测试条件进行研究。结果表明,与分步沉淀相比,共沉淀法能保证沉淀物均匀分散,不易团聚;400°C煅烧条件下,Cu-Ce复合氧化物催化剂具有最大的比表面积,随着温度的升高,Cu-Ce催化剂比表面积急剧下降;合适的铜铈比例能保证形成固溶体结构。Cu-Ce复合氧化物催化剂对各种VOCs都具有催化能力,本实验中最佳空速为10000 h-1,空速会影响反应床层温度变化和反应物与催化剂接触程度;水分会与催化剂表面产生竞争吸附,占据有机物与催化剂接触位点,导致甲苯转化率降低。Cu-Mn复合氧化物催化剂采用共沉淀法制备,用于去除芳香族类VOCs。考察煅烧温度,活性物配比对甲苯催化性能影响,并对催化剂的失活原理和再生过程进行研究,结果表明:当活性组分配比为1:1,煅烧温度为550°C时,Cu-Mn催化剂能形成完整的尖晶石Cu1.5Mn1.5O4结构,同时少量的Cu O能促进甲苯的吸附速率,此时甲苯在250°C达到最大转化率96%。Cu-Mn复合氧化物催化剂对芳香族类VOCs都存在较高的催化活性,其中消除甲苯活性最高,这是由反应物电离势和分子结构决定。在催化剂寿命测试实验中发现,甲苯失活的主要原因是Cu1.5Mn1.5O4和Cu O结构的消失,Mn4+和Cu2+含量减少,新生成的氧化产物抑制了催化剂再氧化反应的过程。