挥发性有机污染物(VOCs)作为03和PM2.5前驱体,对人体及环境危害巨大。相比于吸收法、热力焚烧法等常规处理方法,催化燃烧法具有处理效率高、运行能耗低、二次污染少等技术优势。Pt、Pd广泛应用于工业VOCs催化燃烧,但其价格较为昂贵,且Pt容易因烧结而活性降低。因此,有必要降低Pt、Pd用量并延长其使用寿命。本文以堇青石蜂窝陶瓷为载体,γ-Al2O3为第二载体,采用等体积浸渍法制备Pt-Pd、Pt-Sn催化剂。运用X射线衍射、透射电镜、程序升温还原等技术表征催化剂结构、形貌、价态。选取四种代表性C6烃(苯、环己酮、环己烷、正己烷)作为模型VOCs分子,对催化剂性能做出评价。运用密度泛函理论计算,探究C6烃在催化剂表面的吸附。最终,建立催化剂结构、分子构型、反应活性三者之间的构-效关系。采用等体积共浸法制备Pt-Pd/γ-Al2O3蜂窝催化剂。活性测试结果表明,Pt对四种C6烃的催化活性均高于Pd,T90(转化率达到90%时所对应的温度)随Pt含量降低而逐渐升高。四种C6烃T90顺序为:环己烷>正己烷>环己酮>苯。密度泛函理论计算显示,苯、环己酮化学吸附于Pt、Pd表面,与Pt、Pd结合牢固,有利于深度氧化;环己烷、正己烷则物理吸附于Pt、Pd表面,难以被活化。催化活性Pd低于Pt,原因可能在于Pd的d带中心更靠近费米能级,与四种C6烃结合太强,不利于产物脱附。采用等体积分浸法制备Pt-Sn/γ-Al2O3蜂窝催化剂。Sn作为助剂使Pt催化活性有所提高。最佳Pt/Sn比为3/1,此时,Pt/Sn=3/1样品T90较单Pt样品降低约20℃。另外,连续反应720 h后,Pt/Sn=3/1样品活性无下降趋势,而Pt样品对环己烷转化率降低约1.5%。部分Sn与Pt结合,形成Pt3Sn合金。该合金结构中,Sn电子向Pt转移,使Pt电子密度增大,从而显著削弱Pt对不饱和烃的吸附、减少表面积炭。此外,Sn将Pt分割为较小的团簇,使Pt分散度提高;将Pt锚定在载体表面,有效抑制其粒径增长。因此,Pt/Sn=3/1催化剂表现出更高的催化活性和更长的使用寿命。