随着经济的高速发展,机动车数量的持续增长,车辆排放造成的环境污染问题日趋严重。柴油车因其效率高、节油效果显著,得到了许多国家的重视。本文系统地阐述了柴油车排放污染物的组成、危害以及其控制技术,包括机前控制、机内净化控制和排气后处理技术。对柴油车排气净化催化剂进行了分类概括,以及对催化剂表面活性氧的研究进行了概述。研究的催化剂共分两个体系:1)镧钴钙钛矿型催化剂体系,主要包括Ce、Zr、Mn部分取代钙钛矿;2)铈锆固溶体催化剂体系,主要包括La、Co、Mn掺杂改性固溶体。通过程序升温氧化（TPO）、氢气程序升温还原（H2-TPR）、X-射线衍射仪（XRD）、比表面积（BET）、傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）、氧气程序升温脱附（O₂-TPD）、X-射线光电子能谱仪（XPS）等表征手段对样品进行了测试。考察了不同体系催化剂表面活性氧物种的性能,并通过原位漫反射红外光谱（in situ DRIFT）研究了在同时去除碳烟颗粒物（PM）和氮氧化物（NO_x）反应过程中,30%Mn/Ce_0.7Zr_0.3O₂催化剂表面活性氧物种的作用机理。经过研究得出了以下主要结论:1)对LaCoO₃催化剂制备方法考察发现,络合燃烧法制备的催化剂活性显著。采用Ce、Zr、Mn部分取代LaCoO₃制备的催化剂,少量过渡金属取代能够促进钙钛矿的催化活性,并且不影响钙钛矿的晶相结构。其中LaCo_0.95Mn_0.05O₃催化剂的活性最好,碳烟的起燃温度和最大燃烧温度分别降到了306℃和505℃,NO的转化率达到27.1%。2)络合燃烧法制备不同摩尔比的铈锆固溶体,通过结构表征和活性评价确定固溶体的铈锆比。采用La、Co、Mn掺杂改性Ce_0.7Zr_0.3O₂制备的催化剂,不同程度地形成了三元固溶体结构,适量过渡金属的掺杂提高了固溶体催化剂同时去除PM和NO_x的催化活性,其中30%Mn/Ce_0.7Zr_0.3O₂复合氧化物显示出了最高的活性,碳烟的起燃温度和最大燃烧温度分别降到了298℃和504℃,NO的转化率达到30.6%。3)Mn部分取代的LaCo_1-xMn_xO₃系列催化剂中,少量Mn进入钙钛矿结构更有利于产生缺陷,增加了Oˉ的浓度,提高钙钛矿的活性。4)掺杂不同含量Mn的x%Mn/Ce_0.7Zr_0.3O₂系列催化剂中,适量的Mn掺杂可以提高催化剂表面O₂-的浓度,提高固溶体同时去除PM和NO_x的活性。5)30%Mn/Ce_0.7Zr_0.3O₂催化剂同时去除PM和NO_x的活性与表面吸附的O₂-物种和NO₃^-物种有着直接的关系,中间物种-NCO的形成在该反应过程起到关键的作用。