挥发性有机物的催化燃烧一直是环境治理领域的重要研究课题,其中基于苯燃烧反应的高效催化材料构建的多相催化研究对于缓解大气污染具有重要意义。Au/CeO₂基催化材料因纳米金优异的低温催化能力和氧化铈独特的储放氧性能而在各个催化领域应用广泛。本文从拓宽纳米金的催化应用和创制新型高效催化剂出发,开发铌作为助剂调控Au/CeO₂的物化性能。制备出一系列优异的Au/Nb-CeO₂催化剂,考察了Nb对金与载体之间的相互作用、金粒径大小、表面性质等的调控作用,建立了Au/Nb-CeO₂的物化性质与苯催化燃烧性能的构效关联。主要研究内容如下:（1）通过多种方法合成Nb-CeO₂材料并负载金,考察其在苯催化燃烧反应中的性能;进一步采用表征技术,系统详细研究了最优的两种制备方法对Au/Nb-CeO₂物化性质和催化性能的影响,并阐释Nb对于Au/CeO₂的调控作用。结果表明:热分解法和共沉淀法制备的Au/Nb-CeO₂催化剂表现出良好的催化燃烧苯性能。相比共沉淀方法,热分解法制备的ACN-MM材料因表面存在较多无定形态NbO_x,提高了氧化铈氧化还原能力、促进了金的分散,进而提高了催化活性。在催化燃烧苯活性评价（苯浓度1000ppm,空速30000 mL/（g?h））中,T_10%和T_90%分别为144℃和258℃,相对未掺杂AC的催化材料T_90%降低了近40℃。（2）采用热分解掺杂方法制备出一系列ACN-MM,继续考察了Nb的掺杂量、Au负载量、焙烧工艺条件对Au/Nb-CeO₂物化性质和催化性能影响。结果表明:合适的铌含量、金负载量和焙烧条件利于CeO₂氧化还原性能提高、Au的高分散和保留NbO_x更多的路易斯酸位点,从而促进苯的活化:当Ce/Nb摩尔比为15:1、Au负载量为3wt%且在空气氛围400℃焙烧时,Au/Nb-CeO₂催化材料表现最佳,T_90%为209℃,相较于文献中的3_wt%Au/CeO₂基催化剂降低了30℃。（3）通过水热法设计制备了具有棒状、帚状、球状、立方体形貌的Nb-CeO₂载体并进一步负载金催化剂,考察其在苯催化燃烧反应中的性能,并重点阐释了性能优异的帚状ACN-broom的反应作用机制。结果表明:棒状（ACN-bar）、帚状（ACN-broom）催化剂均表现出优于颗粒状ACN-MM的催化活性,反应活性按照ACN-broom>ACN-bar>ACN-MM>ACN-ball>ACN-cube的顺序的降低,最优ACN-broom材料相对颗粒状催化材料ACN-MM的T_10%和T_90%分别降低了10℃和30℃,活化能显著降低;ACN-broom表现出最佳活性与其较高的比表面积、暴露（110）活性晶面、独特的束状结构、弥散分布的Nb组分、良好的低温氧化还原能力等有关;较高的稳定性能与其较强的Au与Nb-CeO₂的相互作用有关,在苯燃烧反应中,230℃下连续反应48小时,转化率无明显变化。