随着人们对环境污染问题越来越重视,对大气污染的管控治理也变得越发重要。无论在机动车尾气还是铁矿石烧结等工业生产的烟气中,CO都是主要成分之一,将其从烟气中脱除一直是研究的热点。钙钛矿作为一类结构形式为ABO₃的陶瓷氧化物,具有较高的组成灵活性、良好的热稳定性和化学稳定性,并且其对CO等无机分子的完全氧化具有很高的催化活性。因此钙钛矿型材料在近些年的催化剂研究中受到了越来越多的关注。本文主要研究了不同类型的钙钛矿催化剂在CO催化氧化中的性能,探讨如何通过制备方法的改进以及催化剂结构成分的设计,实现CO完全氧化温度值的降低。首先,采用火焰喷雾合成法制备了La_1-xSr_xCo O₃（x=0,0.2,0.4,0.6,0.8）钙钛矿型催化剂,并通过各类表征测试及催化实验对掺杂催化剂的性能进行了探究。研究结果表明,火焰喷雾法合成的La_1-xSr_xCo O₃催化剂性能远高于其他传统方法合成的同种催化剂,其中La_0.4Sr_0.6Co O₃在催化反应中表现出了最高活性,CO转化率在达到50%和90%的温度值分别为T_50%=148.6°C,T_90%=165.9°C。由于钙钛矿结构溶解度的限制,当Sr²⁺的掺杂量达到0.8时,催化剂的活性无法进一步增加。此外通过CO连续催化氧化实验可知,火焰喷雾法制备的La_1-xSr_xCo O₃具有良好的催化稳定性。其次,同样通过火焰喷雾合成法制备了La Mn_1-xCu_xO₃（x=0,0.2,0.4,0.6,0.8）钙钛矿型催化剂。研究发现Cu²⁺对B位的部分取代可以使催化剂的平均粒径和比表面积增加、Mn³⁺的还原更加容易。当x=0.6时催化剂有最佳活性,其中T_50%=157.4°C,T_90%=178.6°C。由于x=0.8时催化剂的相成分中钙钛矿相已不是主要组成部分,且比表面积有所减小,因此La Mn_0.2Cu_0.8O₃的催化性能低于La Mn_0.4Cu_0.6O₃。经过8次连续CO催化氧化循环后,La Mn_1-xCu_xO₃催化剂依然可以保持良好的催化活性。最后,采用溶胶凝胶法合成了以HZSM-5沸石为载体的La Mn O₃钙钛矿负载型催化剂,探究了20%、40%、60%、80%以及100%几种不同钙钛矿负载量对负载型催化剂活性的影响。研究结果表明,HZSM-5沸石载体可以极大地提升钙钛矿催化剂的比表面积,从而实现催化活性的提高。当钙钛矿负载量为60%时,60LM/HZSM-5催化剂具有较好的催化活性,其中T_50%=172.7°C且T_90%=201.5°C。当负载量增大至80%和100%时,由于钙钛矿会在沸石载体表面形成堆积孔使比表面积大幅减小,因此催化活性有所降低。在CO连续催化氧化循环实验中,催化剂在第8次循环反应中的T_50%和T_90%与第1次相比增幅均不超过20°C,说明LM/HZSM-5负载型钙钛矿催化剂同样具有良好的持续催化能力。