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甲醛是一种致癌物。它在空气中的浓度超过一定值时,严重威胁人类的生命安全。因此,有效去除室内空气中的甲醛意义重大。催化氧化法是脱除甲醛最有效的方法。设计和研究低温高活性高稳定性的催化剂是研究者们普遍追求的目标。通过对反应机理的研究,认知反应途径及催化剂中各组分的作用,也是亟待解决的问题。此外,由于室内环境中存在水蒸气,因此从实际应用的观点考虑,研究水蒸气对催化剂脱除甲醛性能的影响也非常必要。本论文研究了xPt/TiO2和xPt-Na/TiO2催化剂在25℃、600ppm HCHO+18.9%O2/N2反应系统中对HCHO氧化的催化作用。实验结果表明,向xPt/TiO2(?)中添加碱金属能够显著提高其催化活性。添加钠时相应促进作用最明显。优化了钠的前驱体盐及其加入量,并优化了催化剂的还原方法。结果表明,在NaNO3、Na2CO3和Na2SO4中,以NaNO3为钠的前驱体盐时效果最佳。在9%H2/N2、HCHO溶液、甲酸和NaBH4(?)中,以9%H2/N2为还原剂制备的Pt催化剂效果最好。由上述最佳条件制备的3%Na2O-0.5%Pt/TiO2催化剂,由于3%Na2O组分对反应的促进作用,甲醛在GHSV=60000mL/g·h条件下的转化率由22%提高到了100%。研究发现,水蒸气在反应系统中的存在不仅可促进含钠催化剂的催化活性,还可显著地提高其催化稳定性。在上述3%Na2O·0.5%Pt/TiO2催化剂上,空速为GHSV=90000mL/g·h、组成为600ppm HCHO+2.8%H2O+18.9%O2/N2反应气中的甲醛在室温即可100%转化。连续反应7h,转化率未发生变化。通过原位红外技术研究发现,由甲醛吸附生成的二氧亚甲基(DOM)物种,在进一步生成甲酸盐物种时,可使TiO2表面的羟基部分恢复。Na2O组分在0.1%Pt/TiO2中的加入,可促进甲酸盐物种的生成。其原因在于(1)可增加TiO2表面羟基；(2)可使DOM物种的C-H得到活化。本研究发现的只在含钠催化剂上水蒸气才促进目的反应这一现象,也可由原因(1)得到合理解释。此外,本论文还通过原位红外技术详细研究了水蒸气的作用。提出和论证了(1)水蒸气不仅促进甲醛吸附生成甲酸盐物种的过程,也促进甲酸盐物种的进一步氧化,而后者是目的反应的控制步骤这一结论；(2)水蒸气正是由于可促进甲酸盐物种的进一步氧化这一作用,才可有效地抑制甲酸盐物种在催化剂上的累积,显著提高3%Na2O·0.5%Pt/TiO2催化剂的稳定性。