柴油机的广泛应用在给公众的生产和生活带来便利的同时，其排放的PM和NOx也对人体健康构成了严重威胁。后处理技术是一种柴油机排放污染物的高效净化办法，其中新型催化剂的开发及催化机理研究是该领域的研究热点。本文针对取代型钙钛矿型催化剂的组成优化准则及其催化PM和NOx同时脱除反应的反应路径开展了系统、深入的研究，所得主要结论如下：（1）A位Ce取代： Ce(NO3)3·5H2O较差的溶解性导致A位Ce取代催化剂中出现CeO2氧化物杂相，且随Ce取代量增多而增加。同时，Ce取代造成催化剂晶粒尺寸减小、比表面积(SSA)提高、低温还原性增强，最终提高了催化剂对催化碳烟氧化反应的催化活性。与LaMnO3催化剂相比，在La0.8Ce0.2MnO3的催化下，碳烟在10%O2+N2的气氛下最快燃烧速率点温度（Tm）降低了约60C。（2）B位Bi取代：相对于LaMnO3，Bi在B位的取代提高了催化剂的SSA，表面吸附氧(α-O2)含量和低温还原性。但较高比例的Bi取代（>30%）造成大量Bi0.775La0.225O1.5氧化物出现，并堆积在催化剂的表面，导致催化剂比表面积的降低。TG结果表明：Bi取代提高了催化剂的活性，其中，LaMn0.7Bi0.3O3样品的催化活性最高，其催化碳烟燃烧的Tm为394C，高活性反应温度区间ΔT为84C。（3）A、B位Ce和Bi同时取代：相对于钙钛矿A位或B位单独取代的情况， A、B位同时取代的La0.8Ce0.2Mn1-yBiyO3催化剂具有更高的SSA，α-O2含量和低温还原性，表现出更高的催化碳烟燃烧活性。其中，La0.8Ce0.2Mn0.7Bi0.3O3样品的催化活性最高，其在10%O2+N2的气氛下催化碳烟燃烧的Tm为385C，ΔT为68C。（4）碳烟和NOx同时脱除反应机理：NOx在催化剂表面的存储包括表面物理存储和体相存储。钙钛矿中具有较高氧化性的B位金属能够将吸附的氧气活化并传送至催化剂表面吸附的NOx，将其中的NO氧化为NO2并以硝酸盐或者亚硝酸盐的形式储存在催化剂表面。在一定温度下，部分硝酸盐/亚硝酸盐与碳烟发生反应生成N2和CO2，从而实现NOx和碳烟的同时消除。