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含氯易挥发有机物(Cl-VOCs)是一类比较常见的大气污染物,对生态环境和人类健康会产生严重的危害。在众多治理方法中,催化燃烧法是一种较为经济、高效的技术。Cl-VOCs发生降解时,产生的Cl物种在催化剂表面可能会发生强吸附或者和催化剂的活性组分发生反应生成易挥发的金属氯化物或氯氧化物,容易导致催化剂发生失活以及更高毒性的多氯烃类副产物的生成。因此,开发新型廉价的高性能催化材料,是实现对Cl-VOCs催化消除的关键。本论文制备了系列过渡金属氧化物MOx(M= V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Cu)掺杂的Ce02-MOx复合氧化物催化剂以及固体酸(分子筛和酸性氧化物)复合改性的CeO2-CrOx催化剂,以典型的TCE、DCE、DCM和CB作为探针分子,结合XRD、UV-Raman、XPS、N2 adsorption/adsorption、SEM、HRTEM、NH3-TPD、H2-TPR和TPSR等多种表征技术,系统地研究了CeO2-MOx复合氧化物催化剂(Ce-Cr)xO2/zeolite复合催化剂和(Ce,Cr)xO2/MOy复合催化剂的结构／织构性质、固体酸与CeO2-CrO5复合氧化物之间的相互作用以及二者之间的协同催化效应对复合催化剂上C1-VOCs催化降解性能的影响及规律。此外,我们还比较系统地研究了反应体系中H20或C6H6的存在对催化剂催化降解C1-VOCs’性能的影响、催化剂的耐受性、失活机理、再生条件以及化学反应动力学等。得到的主要结论如下：1.研究了铈基过渡金属复合氧化物催化剂对C1-VOCs的催化降解性能。结果表明,与CeO2相比,CeO2-MOx对模型分子TcE的催化降解活性均明显得到提高,降解活性顺序为：4CelCu>4CelCr>4CelMn>4CelFe>4CelCo>4CelNi>4CelV >CeO2。CeO2-MOx催化剂对TcE的催化降解性能与其掺杂的过渡金属氧化物MOx本身的特性以及CeO2和MOx之间的相互作用有关。尽管4CelCu表现出良好的低温降解活性,但由于CuO是Deacon反应优异的催化剂,较多Cl2物种的产生会导致大量副产物C2Cl4的生成。CeO2-CrOx表现出优异的深度氧化性能,几乎没有产生副产物C2cl4,这与该复合氧化物中CeO2和CrOx之间的强相互作用,导致大量具有强氧化能力的Cr8+物种的产生有关。CeO2-CrOx对其它不同分子结构的Cl-VOCs也表现出优异的深度氧化性能。2.研究了不同分子筛复合改性的(Ce,Cr)xO2/zeolite催化剂对C1-VOCs的催化降解性能。结果表明,复合催化剂对模型分子DCE的降解活性顺序为：(Ce,Cr)xO2/HZSM-5> (Ce, Cr) XO2/H-BETA> (Ce, Cr)xO2/H-USY> (Ce,Cr)xO2/H-MOR,明显高于单组分催化剂,而且(Ce,Cr)xO2/zeolite表面生成副产物C2H3C1的浓度也明显减少,这与(Ce.Cr)xO2和分子筛之间存在明显的协同催化效应有关。协同效应可归结为有机分子在(Ce,Cr)xO2/zeolite催化剂表面的“吸附-酸中心裂解-氧化中心深度氧化”作用机理。分子筛丰富的表面酸中心和孔结构首先有利于DCE发生吸附,然后酸中心有利于DCE通过脱去HCl而得到质子化的C2H3Cl,而(Ce,Cr)xO2的氧化中心则有利于中间产物深度氧化为cO2,而且分子筛特殊的孔道结构增加了反应物分子在其孔道内的停留时间,酸性、氧化性和孔道结构之间的协同催化效应显著提高了复合催化剂(Ce,Cr)xO2/zeolite对Cl-VOCs的催化降解性能。进一步研究不同比例复合的y(Ce,Cr)xO2/HZSM-5催化剂的催化降解性能,结果表明,将(Ce,Cr)xO2与HZSM-5按照合适的比例进行复合,可使催化剂表面酸中心与氧化中心之间的协同催化效应得到充分的发挥,以质量比为1：1的(Ce,Cr)xO1/HZSM-5的催化降解性能最高,对不同分子结构的Cl-VOCs也表现出优异的催化降解性能。3.研究了不同酸性氧化物MO,复合改性的(Ce,Cr)xO2/MOy催化剂对Cl-VOCs的催化降解性能。结果表明,与单组分MO,相比,(Ce,Cr)xO2/MOy复合催化剂对DCE的降解性能得到不同程度的提高,降解活性顺序为：(Ce,Cr)xO2/Nb2O5> (Ce,Cr)xO2/TiO2> (Ce,Cr)xO2/WO3> (Ce,Cr)xO2/Mo03> (Ce,Cr)xO2/La2O3> (Ce,Cr)xO2/V2O5。MOy (Nb2O5、TiO2和WO3)和(Ce,Cr)xO2之间存在明显的协同催化效应,从而明显促进了复合催化剂对DCE的催化降解性能。进一步研究不同比例复合的(Ce,Cr)xO2/Nb2O5催化剂的催化降解性能,结果表明,(Ce,Cr)xO2与Nb2O5合适的比例复合有利于促进二者之间的相互作用,而且协同催化效应可得到充分的发挥,从而可显著提高(Ce,Cr)xO2/Nb2O5复合催化剂的催化降解性能,以(Ce,Cr)xO2/Nb2O5质量比为1：4的0.25(Ce,Cr)xO2/Nb2O5催化剂的催化降解活性最高。利用共沉淀方法制备CeO2-CrOx-Nb205复合催化剂,各氧化物颗粒彼此高度分散,可进一步促进它们之间的相互作用,其催化降解性能也可进一步得到改善。4.研究了反应体系中水和苯的存在对CeO2-CrxOx、(Ce, Cr)xO2/HZSM-5及Ce02-CrOx-Nb2O5复合催化剂催化降解性能的影响、催化剂的耐受性以及催化剂的失活原因。结果表明,在较低温度下水分子在催化剂表面的竞争吸附作用会抑制C1-VOCs的降解,但在较高温度下水的存在能加速催化剂表面Cl物种的脱除而促进C1-VOCs的降解,并会减少副产物的生成量、提高生成HCl和CO2的选择性。而苯的存在由于竞争吸附和竞争氧化作用会在一定程度上抑制催化剂对C1-VOCs的催化降解活性,并导致副产物的生成量有所增加。长时间持续降解反应的耐受性试验结果表明,在低温反应条件下,由于催化剂表面轻微积碳和积氯的原因,各催化剂在反应起始阶段均存在部分失活现象,而适当提高反应温度,其失活趋势就会得到明显的抑制。各复合催化剂均表现出较好的耐受性,具有良好的工业应用前景。