挥发性有机化合物（volatile organic compounds,简称VOCs）排放控制是大气环境治理的重要组成部分,而催化燃烧技术是最有前途的VOCs处理技术之一,如何设计、制备高性能的催化剂是该技术的关键所在。贵金属催化剂具有优异的催化性能,但有限的资源和昂贵的价格使其面临严峻挑战。为此,降低贵金属用量或开发新型贵金属催化剂均不失为有效的策略。本论文一方面以Pd/Al₂O₃为模型催化剂,通过引入碱性助剂,达到贵金属减量仍然保持高活性的目的;另一方面以Ir为活性组分,通过调整载体的酸碱性来调节催化剂对VOCs的催化氧化性能,为开发新型贵金属基催化剂做一些探索研究。并结合氢气程序升温还原（H₂-TPR）、X射线光电子能谱（XPS）、原位漫反射红外光谱（In-situ DRIFT）等表征技术,探讨催化剂结构性质与催化性能的关联机制,主要研究结论如下:（1）通过二次浸渍法制备了ZrO₂、MgO和BaO改性的0.5 wt.%Pd/Al₂O₃催化剂并应用于甲苯/异丙醇的催化燃烧。结果表明,碱性助剂能提高催化剂中Pd物种的分散性、氧的迁移速率和单位Pd活性位点的催化效率,从而有利于甲苯/异丙醇的催化燃烧。其中,中等碱性强度MgO改性的催化剂具有最高的转化频率（TOF）(17.9 h^-1)。在此基础上,结合In-situ DRIFT手段研究了甲苯在Pd/MgO-Al₂O₃催化剂上的反应机制:氧化态Pd负责提供晶格氧与甲苯发生反应,而金属态Pd负责活化氧分子并填充氧空位。在Pd/MgO-Al₂O₃催化剂中,由于Pd与MgO之间强烈的相互作用,氢气预处理后大部分Pd仍以氧化态存在,形成更高含量的Pd⁰/Pd^δ+氧化还原循环对,能够快速活化氧气和提供充足的晶格氧。（2）通过浸渍法制备了不同酸碱性载体（α-SiO₂、γ-Al₂O₃和ZSM-5）负载的Ir基催化剂并应用于甲苯的催化燃烧。结果表明,相较于催化剂的比表面积和Ir粒径尺寸,金属-载体相互作用强度是影响甲苯催化活性的主要因素。不同载体的酸碱性位点会选择性与Ir发生作用,从而影响金属-载体相互作用强度。其中,Ir/ZSM-5具有最佳的催化性能,甲苯100%转化温度为280 ^oC。这归因于Ir与ZSM-5间的相互作用,能够充分发挥Ir尺寸和价态的最佳效应。此外,Ir⁰是甲苯低温催化氧化的活性位点,使得Ir⁰含量最高的Ir/SiO₂具有最优异的低温初始活性。