以氢气为燃料的质子交换膜燃料电池（PEMFC）是能源清洁利用的重要途径，目前，所用的氢气主要来自于化石燃料的重整，然而重整产物中，通常含有较多的CO（0.5－2%），CO的化学吸附极易导致阳极Pt催化剂中毒，因而，重整氢气进入燃料电池前必须对CO进行净化处理。CO优先氧化被认为是最直接而又廉价有效的净化CO的方法之一，因此研发具有高活性和高选择性的CO优先氧化催化剂具有重要意义。本文采用较为新颖的化学吸附-水解法制备了CuO-CeO₂二元催化剂（Cu/Cu+Ce=15%），应用于富氢气氛下CO优先氧化，并与其它传统制备方法（浸渍法、沉积沉淀法、共沉淀法）进行对比。为了获得大的比表面积，还采用模板剂法辅助合成载体制得相关负载型催化剂，考察了其催化活性、活性稳定性以及抗水和二氧化碳的能力。结果表明，化学吸附-水解法制备的催化剂具有较好的活性和选择性，引入模板剂法辅助合成载体后，催化剂的催化活性得到显著提高；同时该催化剂显示出较好的活性稳定性及抗水和二氧化碳能力。利用BET、XRD、N₂-TPR、N₂O化学吸附、in-situ DRIFTS及EXAFS等技术研究了催化剂的结构，氧化还原能力及CO吸附性能，并将其与催化活性相关联。BET结果表明，化学吸附-水解法制备催化剂具有较大的比表面积，这有助于提高Cu物种在载体上的分散度，XRD和N₂O化学吸附结果也证明了这一点。N₂-TPR结果表明，该法制备的催化剂存在较强的金属-载体相互作用，促进了Cu物种的还原；此外in-situ FT-IR结果表明，高分散的Cu物种上容易形成稳定的CO吸附物种Cu+-CO，有效抑制了N₂的解离吸附和进一步氧化。采用模板剂法辅助合成载体能够进一步提高催化剂的比表面积，以及Cu物种分散度，有利于CO吸附和增强铜铈间相互作用。本文还对最优催化剂的稳定性和抗水和二氧化碳的能力进行了测试，发现水和二氧化碳的存在会导致催化活性的下降，但相比于传统沉淀法合成的载体，模板剂法辅助合成的载体负载的催化剂具有更强的抗水和二氧化碳的能力。