随着汽车工业的迅猛发展,汽车排放尾气中的污染物主要为一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HCs)、氮氧化合物(NOx)和PM颗粒物(Particulate Matter,PM)等,对人类和环境造成了严重危害,成为社会关注的焦点问题。目前,催化转化技术是减少汽车尾气排放最为有效的技术手段之一。目前商用尾气控制催化剂主要以Pt、Pd、Rh为活性组分。由于贵金属资源短缺且价格昂贵,因此开发具有低贵金属负载量、高催化活性和高稳定性催化剂是是目前科学界和产业界研究的重点。三维蜂窝陶瓷由于其机械强度高,耐冲击性能好,孔隙率高和排气阻力小等优异性能被广泛应用为汽车尾气催化转化器的载体。将高比表面积、高催化活性催化剂负载在蜂窝陶瓷表面就可以制备得到低气阻的结构型催化剂。近年来,负载有结构可控纳米阵列材料的新型整体式催化剂作为一种催化燃烧和后处理系统尾气排放处理的新型催化剂,由于其突出的催化活性和低贵金属负载量展现出极强的应用潜力。基于此研究思路,本文以柴油车尾气净化为出发点,以堇青石蜂窝陶瓷为载体,通过简易的一步水热合成法成功制备TiO2-Al2O3二元纳米阵列。研究结果表明,二元纳米阵列是由锐钛矿型二氧化钛(Anatase-TiO2)和介孔氧化铝(γ-Al2O3)组成,且二元纳米阵列的形貌和大小可通过水热反应温度和时间有效调控。稳定性测试表明,二元纳米阵列具有良好的机械稳定性、水热稳定性和抗老化能力。丙烷活性评价结果显示,当丙烷转化率达80%时,Pt/TiO2-Al2O3催化剂转化温度低至224 ℃,表明所制备的催化剂具有较好的丙烷催化活性。此外,本文还以堇青石柴油车颗粒捕集器(DPF)为载体,通过自组装法成功制备得到Ce1-xZrxO2三维有序大孔(3DOM)催化剂。制备的三维大孔催化剂具有相互连通的孔状结构、较大的比表面积(32.2 m2/g)、良好的机械稳定性以及soot催化燃烧特性。