近地臭氧会危害人体健康,破坏生态系统,近年来已成为主要的季节性环境污染物,研究臭氧催化分解技术成为了“蓝天保卫战”的热点方向之一。在催化分解臭氧的众多催化剂中,锰氧化物催化剂在常温下表现出高催化活性,而受到广泛研究。但是,锰氧化物催化剂容易发生氧累积导致失活,尤其是在湿度较高时,水与臭氧竞争性吸附,减少臭氧与催化剂活性位点结合,导致其催化性能下降。石墨烯基锰催化剂及其改性材料,可通过制造结构缺陷,或表面官能化增加活性位点,提高抗湿性能;同时石墨烯具有高比表面积,有利于金属的分散,增加催化剂暴露面积,达到提高催化效率的目的。本研究以鳞片石墨（GR）为基础原料,采用Hummer法制备了氧化石墨烯（GO）,并以三聚氰胺为氮源,在700℃热退火处理,引入氮掺杂原子,制备了氮掺杂石墨烯（NG）。分别采用鳞片石墨、氧化石墨烯及氮掺杂石墨烯为载体,以硝酸锰为锰源,制备了鳞片石墨基锰催化剂（MnOx/GR）、还原氧化石墨烯基锰催化剂（MnOx/r GO）和氮掺杂石墨烯基锰催化剂（MnOx/NG）。并使用XRD、BET、TEM、HRTEM、Raman、XPS、ESR等手段对催化剂进行表征。在室温下,臭氧初始浓度为40 ppm,空速为600 L·g-1·h-1反应条件下,采用固定床连续流室温反应器评价了催化剂对臭氧的分解性能。研究表明,三种石墨烯载体保持了片状结构,无定型形态的锰氧化物均匀分散在催化载体上。在相对湿度为20%时,MnOx/GR、MnOx/r GO和MnOx/NG经过24 h反应,都保持100%的臭氧分解率。当相对湿度为40%时,MnOx/GR分解臭氧效率迅速降低,5 h后,臭氧分解率下降至60%;在对湿度在40%时,MnOx/r GO和MnOx/NG仍保持较好的稳定性,经过24 h运行,分解臭氧效率仍保持在95%和99%以上;相对湿度达到80%时,MnOx/r GO和MnOx/NG催化剂在最初的7 h内对臭氧达到100%的转化,24 h后,MnOx/r GO能保持70%的转化率,MnOx/NG分解臭氧效率能够保持在80%以上。在低湿度下,三种催化剂均具有较好的分解臭氧性能。在高湿度时,石墨烯中引入的N、O等原子具有孤对电子,增强了锰原子与石墨烯之间的作用,有利于锰氧化物的分散,提高催化剂的比表面积。在分解臭氧过程中,N、O等原子的孤对电子可以向锰氧化物转移,提高了锰氧化物表面的电荷密度,降低氧中间体的脱附能垒,有利于活性位点的还原。锰氧化物表面电荷密度的提高,还降低了水在活性位点的吸附能,提高了催化剂的抗湿性能。