我国近年来频繁发生的区域性大气污染事件,已严重危害到人民健康和生活,控制VOCs排放是解决区域大气污染问题的重要途径,其中催化燃烧是最具前景的VOCs控制技术。铂铈催化剂作为该技术的研究热点,深入研究其催化氧化VOCs的反应机制,对于研发高性能的催化燃烧催化剂以及促进催化燃烧技术的发展具有重要的意义。本论文首先制备了两种不同载体的铂基催化剂,表征其物理化学性质并对比其催化氧化甲苯的性能;通过对比其甲苯反应过程,深入研究Pt/CeO₂催化剂催化氧化甲苯的反应机制;通过掺杂元素改变CeO₂载体的性质,研究掺杂后催化剂对催化氧化甲苯反应过程的影响。主要内容与结论如下:通过浸渍法制备出0.6 wt%Pt/CeO₂和0.6 wt%Pt/Al₂O₃催化剂并测试甲苯催化氧化反应活性。结果表明,Pt/CeO₂催化剂催化氧化甲苯活性更好,其反应的T₅₀和T₉₀分别为170 ^oC和190 ^oC,而Pt/Al₂O₃催化剂的T₅₀和T₉₀分别为180 ^oC和220 ^oC。BET、H₂-TPR、UV-Raman和XPS等表征结果表明,Pt/Al₂O₃催化剂虽然拥有更多的Pt反应活性位点,但其氧化还原性能较差;而Pt/CeO₂催化剂拥有丰富的表面氧空位,其载体的强氧传递能力显著提高催化剂催化甲苯的性能。通过甲苯TPD、CO吸附红外光谱及In-situ FTIR等手段深入研究了甲苯在Pt/CeO₂催化剂的反应机制:除了传统的反应路径外,与Pt/Al₂O₃催化剂的不同点在于,由于Pt与CeO₂间的强相互作用,负载在CeO₂表面的Pt原子具有更高的电子密度,更容易活化甲苯分子;CeO₂载体可以提供活性氧物种,直接参与催化氧化甲苯的反应,提高甲苯催化氧化效率。利用水热法和浸渍法制备了Pt/Ce_0.8Ln_0.2O₂（Ln:La、Nd、Sm和Gd）催化剂并进行甲苯催化氧化反应活性评价,其中Pt/CeGdO₂催化剂表现出最好的催化活性其T₅₀为155 ^oC,T₉₀为168 ^oC。通过Raman、OSC、原位红外等手段表征发现,Gd的引入显著提升了CeO₂载体本征氧空位浓度和储氧性能,加速了反应过程中的供氧,使得醛酮类中间产物在更低温度下,更快反应为二氧化碳和水,进而提升了催化剂的甲苯催化活性。