CeO₂是一种优良的储氧材料,具有良好的氧化还原性能,被广泛应用作催化剂助剂或载体,在催化剂领域日益受到重视。本研究采用表面活性剂为模板的方法,优化了制备高比表面积纳米CeO₂及其复合氧化物的条件,并对其CO氧化活性以及Au/CeO₂的低温CO氧化活性进行了评价,利用XRD、Raman、TPR、N₂-sorption、TEM、SEM、XPS、DRIFT等方法对催化剂进行了详细的表征。制备的高比表面积纳米CeO₂及其复合氧化物,具有良好的抗烧结性能和热稳定性,从而提高了催化剂的催化性能,拓宽了催化剂的应用领域。本文的主要内容如下:1、以表面活性剂为模板剂、铈盐为前驱体,通过沉淀法制备高比表面积纳米CeO₂。实验系统地考察了表面活性剂种类、铈盐前驱体种类、铈盐前驱体滴加速度、沉淀剂NaOH滴加速度、晶化时间、晶化温度、模板剂用量、焙烧温度等对纳米CeO₂比表面积和晶粒大小的影响。当以十二烷基硫酸钠（SDS）为模板剂,CeCl₃为铈盐前驱体,铈盐加入速度为2.5 mL·min^-1,NaOH加入速度为3 mL·min^-1,晶化温度为90℃,晶化时间为24 h,CeCl₃:SDS:NaOH:H₂O=1:2.7:4.3:1100（摩尔比）时,在200、400、600℃下焙烧的样品比表面积分别可达457、303、200 m²·g^-1,晶粒分别为在2、2、3.2 nm。CeO₂结构中表面氧缺位的相对数目与其比表面积有很好的对应关系,高比表面积有利于表面氧缺位的形成,使得高比表面积的CeO₂具有更高的CO催化氧化活性。2、以十二烷基硫酸钠（SDS）为模板剂,CeCl₃为铈盐前驱体,ZrOCl₂为锆盐前驱体,铈盐和锆盐混合溶液的加入速度为2.5 mL·min^-1,NaOH加入速度为3 mL·min^-1,晶化温度为90℃,晶化时间为24 h,（CeCl₃+ZrOCl₂）:SDS:NaOH:H₂O=1:2.7:4.3:1100（摩尔比）时,制备了一系列不同ZrO₂含量的的高比表面积纳米Ce_xZr_1-xO₂复合氧化物。该系列复合氧化物是以固溶体形式存在,比表面积随着Zr含量的增加而增大,其中经过400℃焙烧比表面积最大的可以达到433 m²·g^-1,此时复合氧化物组成为Ce_0.2Zr_0.8O₂;组成为Ce_0.5Zr_0.5O₂的复合氧化物,经过400、600、800℃焙烧后,比表面积分别为327、277、44 m²·g^-1,可见它们具有良好的抗烧结性能和热稳定性。Zr元素的引入,对CeO₂的CO氧化活性有一定影响。3、以不同比表面积的CeO₂作为载体,采用沉积沉淀法,制备了一系列Au/CeO₂催化剂。CeO₂的表面性质对催化剂的催化性能具有很重要的影响,Au物种提供CO吸附位,Au/CeO₂催化剂的CO氧化活性,随着载体CeO₂比表面积的增加而增加。以高表面积CeO₂为载体制备的Au/CeO₂催化剂具有高活性的原因有两个方面:一是负载在高比表面积CeO₂的Au颗粒,与载体之间的作用力更强,从而可以吸附更多的CO,二是高比表面积CeO₂通过形成Au_xCe_1-xO_2-δ固溶体,可以提供更多的表面氧缺位,从而为反应提供更多的活性氧物种。