将CO、HC、NOX分别催化氧化、还原是机动车尾气减排中最重要的催化反应。美国能源部设定了机动车尾气减排目标,试图开发出在150℃以下将标准污染物消除90%以上的催化系统,该温度比目前的商用催化剂的活性温度低100℃左右,称为“150℃挑战”。同时,我国机动车排放标准也进一步提高,因此进一步提高尾气催化剂性能,研发新一代尾气处理催化剂,近年来一直是研究热点。发动机排气出口至排气歧管的气体温度是800-900℃,经过多级处理之后,排气管出口的尾气温度大约在30-120℃之间。另外,机动车尾气污染物排放大多发生在“冷启动”期间。基于此,要求新一代的尾气处理催化剂必须同时具有低温活性（800℃）。然而,从催化剂设计角度,低温活泼的催化活性中心往往高温不稳定,高温稳定的催化活性中心往往低温不活泼,二者相悖,一直是较难克服的瓶颈问题,具有挑战性。本论文从CO氧化反应入手,采取了以下研究思路,力图推动上述瓶颈的攻克。首先,利用Pt和CeO2载体的强相互作用（SMSI）制备出高温稳定的Pt/CeO2催化剂;其后,在高温稳定的Pt/CeO2催化剂上负载低温活泼的Cu组分;此时,Cu组分可以保持良好的高温稳定性,低温活性也得到了保持。具体研究结果如下:（1）高温稳定的Al2O3载体有助于Cu活性中心的稳定,800℃焙烧后Cu/Al2O3催化剂的比表面积仍有130 m~2·g-1,Cu没有烧结,起燃曲线的T50只比400℃焙烧的催化剂升高约50℃。证明良好的载体高温稳定性是保证活性中心在高温条件不被完全烧结、保证催化剂高温稳定性的关键。（2）与Al2O3载体不同,尾气催化剂中最重要的氧化物组分CeO2高温稳定性较差。高温焙烧后,CuO/CeO2催化剂的比表面积从55 m~2·g-1降至6.1 m~2·g-1（800℃焙烧）以及1.7 m~2·g-1（900℃焙烧）。并且,Cu发生明显烧结,晶粒增大至34.7 nm（800℃焙烧）以及38.9 nm（900℃焙烧）。起燃曲线的T50比400℃焙烧的催化剂升高约110℃。再次证明,Cu与CeO2间为弱金属载体相互作用,低温活性较好但高温不稳定,保持Cu活性的关键在于维持载体的高温稳定性。（3）由于Pt和CeO2间存在强金属载体相互作用,高温焙烧时形成Pt-O-Ce键可以使催化剂高温稳定,900℃焙烧后Pt/CeO2催化剂的比表面积仍保持在20.7m~2·g-1,具有很好的高温稳定性。在Pt/CeO2催化剂负载Cu得到的CuO/Pt-CeO2催化剂在800℃焙烧仍可保持基本稳定(12.9 m~2·g-1),且低温活性也得到了显著提高,起燃曲线的T50比Pt/CeO2催化剂降低约290℃,同时仅比400℃焙烧的CuO/Pt-CeO2高约25℃。动力学分析以及原位表征表明,高温条件下,催化活性中心由Cu提供,而Pt只起到稳定催化剂的作用。综上所述,使用双金属催化剂,利用金属载体强相互作用提供催化剂的高温稳定性,利用金属载体弱相互作用提供催化剂的低温活性,这一催化剂设计策略在本论文中被证明是可行且有效的。本论文初步设计出了同时具有较好的高温稳定性、低温活性的CuO/Pt-CeO2催化剂,为新一代尾气处理催化剂以及其他燃烧催化剂的研发提供了新的研究思路和理论基础。