挥发性有机物（VOCs）排放到空气中会严重危害大气环境和人类健康,催化氧化是目前最重要的VOCs末端治理手段之一。本论文以甲醛和甲苯作为模型VOCs,研究光催化和催化燃烧法去除VOCs过程中催化剂的合成与构效关系。光催化法采用负载型TiO₂/ACF催化剂实现甲醛的高效去除,催化燃烧法包括负载型CuMn氧化物催化剂和贵金属Pt催化剂在催化氧化甲苯去除中的应用。采用强酸溶液中浸渍TiOSO₄、尿素均匀沉淀的方法在ACF上原位沉淀TiO₂颗粒。通过控制酸浓度、沉淀温度和时间、焙烧温度等,得到TiO₂/ACF光催化剂,其中锐钛矿TiO₂纳米颗粒在ACF上均匀分布,表面含有丰富的C-Ti键和OH。催化剂光催化氧化去除甲醛的活性大大超过一般浸渍法获得的TiO₂/ACF。在沉淀法制备负载型CuMnOx催化剂中,采用柠檬酸-Na₂CO₃沉淀体系,催化剂中含有MnCO₃和ε-MnO₂两种晶相,可在220°C催化氧化甲苯实现98%以上去除,且运行120 h后仍保持95%以上的转化率,抗水蒸气性能良好。柠檬酸和Cu可以使催化剂中活性较高的MnCO₃和ε-MnO₂两种非稳定相在焙烧后得到较多保留,同时柠檬酸可以抑制Cu元素向催化剂表面的富集,提高催化剂的活性。在KMnO4-HCl制备锰氧化物的体系中加入Cu盐得到负载型Cu-Mn氧化物催化剂,催化剂为K₂Mn₄O₉纳米片网络和α-MnO₂纳米棒状组成的等级结构,Cu²⁺掺杂对K₂Mn₄O₉中起到稳定作用,产生的锰空穴有助于催化活性的提高。催化剂可在230°C催化氧化甲苯实现98%以上去除,且运行120 h后无明显失活。水蒸气存在导致催化剂活性下降。改用乙二醇为还原剂制备的催化剂只含K₂Mn₄O₉晶相,抗水蒸气性能良好。通过乙二醇原位还原法制备负载型贵金属催化剂,载体化学组成和结构对催化剂活性影响较大。固定在载体中的少量TiO₂可与Pt有更好的相互作用,Pt/Ti-MCM-41催化剂表面Pt含量较高,在160°C催化氧化甲苯达到98%以上的转化率,活性远高于Pt/MCM-41,同时高于浸渍法负载的催化剂。在此基础上,以介孔TiO₂为催化剂载体原位还原法制备的催化剂,可以在145°C催化氧化甲苯达到95%以上的转化率,在目前文献报道中处于较高水平。