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本论文以柴油车排放碳颗粒污染物(soot)的催化氧化为研究目标，系统考察了CexZr1-xO2、负载型M-Ce0.5Zr0.5O2和La2CuO4类钙钛矿系列催化剂对soot燃烧的催化活性，并运用多种实验技术对催化剂进行表征，研究了催化剂组成、反应气氛、反应条件和不同金属负载对活性的影响；对Ce0.5Zr0.5O2表面氧种和反应机理进行了分析；考察了金属离子掺杂对纳米类钙钛矿复合氧化物催化活性的影响。主要结果如下：
1.CexZr1-xO2系列催化剂Zr的存在对CexZr1-xO2系列催化剂上soot的燃烧有促进作用；由于CexZr1-xO2可把NO转化成氧化能力高于O2的NO2，反应体系中共存的NO有利于soot燃烧反应的进行；Ce0.5Zr0.5O2催化剂表面活性氧种为O2-，在催化氧化soot过程中，溢流机理和氧化还原机理协同发生作用。
2.M-Ce0.5Zr0.5O2系列催化剂负载型催化剂(M-Ce0.5Zr0.5O2，M=K，Cu，Ag)保持原有的Ce0.5Zr0.5O2晶体结构，但晶相的对称性和晶形的完整性发生变化；负载活性组分能提高Ce0.5Zr0.5O2催化剂对soot的催化氧化能力；所有组分均存在最佳负载量；NO的存在能提高催化剂的活性。
KNO3的熔点较低，在燃烧过程中能改善催化剂与soot的接触状态进而提高催化活性。本工作首次采用原位XRD方法探索了反应过程中熔融状态的KNO3对催化活性的影响；soot燃烧的中间产物CO2(ads)与K+生成K2CO3，以K2CO3的形式释放出CO2，促进soot燃烧过程；CuCl2在焙烧过程中产生的Cu2OCl2在soot燃烧过程首先分解成CuCl；反应遵循溢流机理，催化活性明显提高。
3.La2-xKxCuO4系列催化剂使用柠檬酸络合法制备纳米级La2CuO4类钙钛矿复合氧化物催化剂，以K+部分取代La2CuO4中的La3+，催化剂晶体结构和活性随取代量的不同产生差异。x=0.2时催化剂保持四方晶相，催化活性最高，soot的起燃温度下降到320℃。