挥发性有机物（volatile organic compounds,VOCs）是大气污染物臭氧（O₃）和细颗粒物(PM_2.5)重要的前体物,不仅会对人类健康产生不利影响,而且严重危害大气生态环境^[1,2]。催化燃烧法是目前VOCs末端治理应用最广泛的技术之一,具有净化效率高、二次污染少、占地面积小等突出优势,其核心是高性能催化剂。二氧化铈（CeO₂）具有优异的储放氧能力,可有效提高催化剂气相氧活化能力,从而提高催化性能。氧空位则是决定CeO₂气相氧活化能力的关键因素,因此研究其演变过程有利于进一步丰富氧空位相关理论,指导高性能催化剂的研发。本文选用模板法制备锰铈复合氧化物MnO_x-CeO₂-s用于乙酸乙酯催化氧化,使用原位拉曼（In-situ Raman）等表征方法探明了氧空位在反应中的具体作用,浓度随温度演变的规律以及对反应活性的影响。（1）第二章分别考察了模板法和Mn负载对乙酸乙酯催化氧化活性的影响,结果显示使用模板法和负载Mn都能明显提高催化剂的活性。一方面,表征发现模板法合成的催化剂的晶粒尺寸更小,比表面积显著增大,更有利于反应物的吸附;另一方面,负载Mn主要对改善CeO₂表面的化学性质发挥了较大的作用,表面Ce³⁺的比率显著增加。总体来看,模板法通过提升接触效率,而Mn负载通过增加Ce³⁺比率来提高反应活性。（2）第三章对MnO_x-CeO₂-s的表面氧空位浓度进行了检测,发现氧空位浓度与乙酸乙酯催化氧化活性成正相关。进一步使用原位表征发现,反应中表面氧空位浓度的下降和活性氧物种浓度的增加是同时发生的,呈现此消彼长的关系。因此晶格氧和氧空位是同一位点分别在储氧和放氧时的两种状态,也是气相氧活化的关键位点,其浓度会极大的影响铈基材料的催化活性。（3）第四章研究了反应活性与氧空位演变的关系,发现氧空位浓度随反应温度升高而减少,具有某种热衰减效应,而且模板法合成的MnO_x-CeO₂-s的衰减程度相对更低,因此能较快达到完全转化;基于实验结果,同时结合Mars-van Krevelen机理和化学平衡理论提出了氧空位演变模型,解释了氧空位热衰减的主要原因是气相氧活化过程可逆;增加催化剂的比表面积和孔容能够促进催化剂表面的气相氧活化过程,减少逆反应进而降低氧空位热衰减程度。本文以模板法制备的锰铈复合氧化物催化剂催化氧化乙酸乙酯为体系,以氧空位为重点,研究了模板法和锰负载对氧空位浓度等催化剂性质的影响、催化剂表面氧空位在反应中发挥的作用及其演变过程,探明了氧空位热衰减效应的本质原因、对反应活性的影响和减少热衰减幅度的方法,对提高同类催化剂的高温反应活性,丰富氧空位相关理论具有积极意义。