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挥发性有机物（VOCs）对大气环境的污染日益加剧,严重影响了人们的健康和生活。催化燃烧法降解VOCs,由于节约资源、无二次污染等优点备受青睐。目前对于其应用的主要问题在于催化燃烧法现有的催化剂的活性不能达到处理低浓度有机废气的要求,且催化剂有一定的寿命。所以催化燃烧所用的催化剂是制约着该技术产业化应用的根本问题。研究价格低廉、高催化活性和具有良好热稳定性的催化剂有着非常重要的意义。针对上述催化燃烧法中催化剂所存在的问题,本论文在广东省自然科学基金的支持下主要研究了以下几个方面的内容:通过控制水热合成TiO2纳米管的热处理工艺,制备了高温稳定性的锐钛矿晶型TiO2纳米管作为限域催化剂的载体;采用真空辅助浸渍法制备出CuO改性的TiO2纳米管限域CeO2催化剂;通过水热合成混晶TiO2纳米管,并在其上进行液相沉积处理,调变了锐钛矿和金红石的比例,制备了不同比例的锐钛矿金红石混晶型的TiO2纳米管作为限域催化剂的载体,制备了混晶纳米管限域CeO2催化剂;将所制备的催化剂用于丁烷的催化燃烧试验,开展基于电子特性调变对于催化燃烧性能的研究。探究不同类型的电子转移,对催化性能的改变和催化活性的提高情况。对丁烷的催化燃烧试验结果表明:相比于非限域的CeO2催化剂,应用经CuO改性的限域催化剂有效地降低了丁烷起燃温度,在280℃时丁烷的转化效率已经达到90%;混晶型限域催化剂在丁烷起燃时降低了20℃的丁烷起燃温度,有效的降低了丁烷燃烧时所需要的活化能。证明所制备的限域催化剂可以达到催化燃烧降低反应物燃烧温度的要求。借助XRD、TEM、XPS、BET、H2-TPR等一系列表征手段,对所制备的催化剂材料的晶型、形貌、比表面积、还原性质和电子价态等物性进行分析,解释了限域催化剂催化活性提高的原因,并得出所制备限域催化剂在催化燃烧中作用机理,对探究限域催化剂的催化性能有着一定的参考价值。