甲醛是一种不可被忽视的室内污染,时刻威胁着人体的健康,如果人长期暴露在甲醛中,可能会引起各种不适,甚至会引发癌症。伴随着科技水平的提高和实验方法的创新,各种消除甲醛的方法得以完善,其中催化氧化法具有适用面广、能耗低、产物无害等优点,极具发展前景。目前研究重点在于催化剂的设计,难点和重点有二,一是在低温乃至室温下保持稳定高效的催化性能,二是降低原料成本。相较于其他催化剂,以贵金属为主要活性位点的催化剂在低温下的活性有着显著的优势。近年来,热催化、电催化等传统领域对于新型碳材料的研究日益增多,尤其是石墨烯及其衍生物凭借其独特的二维平面结构和灵活可变的化学性质在催化领域大放异彩。因此本文以氧化石墨烯作为新型碳材料的典型代表之一,通过一系列改性使其作为载体制备了一系列催化剂,考察其甲醛氧化的性能,并对材料以及化学反应历程进行了一系列深入研究。本文以氧化石墨烯作为载体,铂为典型贵金属活性位点,制备了负载型催化剂。首先证实了用抗坏血酸还原氯铂酸,制得的铂系催化剂有着最佳的甲醛催化活性。然后通过氮掺杂和负载二氧化铈作为促进剂来改进载体氧化石墨烯。结果表明,以质量分数0.8%的二氧化铈作为助剂后,氮掺杂氧化石墨烯载体仅需要负载质量分数0.7%的铂便可以在室温30℃下达到100%的甲醛转化率,并且在48小时的长周期实验中表现出了优异的催化稳定性。通过一系列表征手段证明了氮掺杂增加了氧化石墨烯的比表面积,有助于铂的锚定和分散。氧化铈中三价铈的存在致使更多的活性氧物种的产生。同时原位红外光谱表征的结果显示由于氧化石墨烯表面含有丰富的羟基,甲醛的氧化机理得以简化。最后制备了氮、磷、硫、氟四种杂原子掺杂的氧化石墨烯作为载体,主要活性位点铂的负载量为质量分数1%的催化剂。结果表明,氮掺杂样品在低温下甲醛转化率最高,在30℃下可达81.7%。一系列表征手段表明氮掺杂对于增大氧化石墨烯比表面积的效果最好,硫掺杂对增大孔容的效果最好。所有杂原子掺杂的样品中铂纳米颗粒的平均粒径均比未掺杂的小,说明杂原子有利于铂的分散,其中硫掺杂样品表面铂纳米颗粒的平均颗粒尺寸最小。甲醛的氧化机理同样由于载体上丰富的羟基而得以简化,未观察到一氧化碳的产生。