挥发性有机化合物（VOCs）是空气污染物的重要成分,它们从各个城市和工业区排放到我们的环境中。大多数VOCs是有毒的,会对人类健康和生态环境造成持续和累积的影响。消除VOCs的最有效方法之一是催化燃烧法,该工艺具有处理量大、效率高、起燃温度低、产品易于控制等优点。负载型贵金属催化剂尽管成本较高,但由于其具有低负载量、较好的催化活性和稳定性受到了广泛的应用。载体材料在催化剂中也起着至关重要的作用,多孔材料则具有高比表面积和反应物分子易于传质等特点。稀土元素能起到促进剂的作用,可以有效改善催化剂的热稳定性、选择性、抗中毒能力和催化活性。因此,含稀土多孔材料负载贵金属纳米晶催化剂对VOCs的氧化反应可望表现出优异的催化性能。本论文采用溶胶-凝胶法、静态水热晶化法和直接燃烧法分别制备了具有较大的比表面积和孔容的γ-Al₂O₃、MCM-22和CeO₂作为载体。采用高温液相还原法合成了一系列贵金属纳米晶催化剂,考察了不同的制备方法、不同的Pd/Pt的摩尔比、稀土元素的添加、不同的载体对低浓度VOCs的催化燃烧性能的影响。采用一系列表征技术研究催化剂的晶体结构、粒径、形貌、价态及其对VOCs的吸脱附性能。主要得到以下研究结果:1.采用溶胶-凝胶法制备介孔γ-Al₂O₃作为载体,通过高温液相还原法合成了一系列Pd-Pt纳米晶催化剂。比较传统浸渍法合成的Pd（Pt）/γ-Al₂O₃,结果表明高温液相还原法合成的催化剂具有更好的催化活性。γ-Al₂O₃呈现棒状结构,PdO_x（x=0,1）或PtO_x（x=0,2）纳米颗粒的直径较小,约为2 nm,并且高度分散在介孔γ-Al₂O₃的表面上。CeO₂的添加可通过Ce⁴⁺/Ce³⁺的相互作用和转化提高催化剂的储放氧的能力、贵金属颗粒的分散性以及对苯的吸附强度和吸附容量。因此,Pd-Pt（1:1）/10%Ce/γ-Al₂O₃的催化活性最高,在200℃时可完全催化氧化苯。2.采用静态水热晶化法制备微介孔MCM-22作为载体,通过高温液相还原法合成了一系列稀土改性的PdO_x（x=0,1）纳米晶催化剂,研究了其对低浓度甲苯的催化燃烧性能。结果表明,适量的Y₂O₃可大大提高了Pd/MCM-22的催化活性。Pd/7.5%Y/MCM-22具有最佳催化活性,在220℃时低浓度的甲苯就能被完全氧化。同时,该催化剂在210℃下连续反应100 h后仍能保持95%的转化率,表明该催化剂具有良好的耐久性。粒径为3.6-6.8 nm的PdO_x颗粒均匀地分散在MCM-22表面上,Pd²⁺/Pd⁰氧化还原循环的有效电子转移促进了催化氧化过程,且PdO_x和Y₂O₃之间的相互作用促进了颗粒的高分散性。3.采用商业购买、直接煅烧法与Ce-MOF热分解法所制备的CeO₂作为载体,分别记作CeO₂-1,CeO₂-2和CeO₂-3。再通过高温液相还原法合成PdO_x（x=0,1）纳米晶催化剂,考察了三种不同Pd/CeO₂对低浓度苯的催化燃烧性能。结果表明,PdO_x和CeO₂之间的相互作用对氧化还原性能和催化活性至关重要。同时,CeO₂-2中形成了最小尺寸且主要暴露{100}晶面的CeO₂颗粒,Pd/CeO₂-2具有最高的Ce³⁺浓度、适宜的Pd²⁺/(Pd²⁺+Pd⁰)和最好的低温还原性,因此其催化活性最高,在260℃时可完全催化氧化苯。