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CO氧化反应因其具有重要的应用背景和学术价值而备受广泛关注。很多研究者将不同的催化体系用于此反应,研究其结构敏感性、反应活性位和反应机理等重要催化问题。在本文中,我们制备了系列Pt基和Cu基催化剂用于考察其CO氧化性能。通过BET、ICP、XRD、TEM、H2-TPR、CO化学吸附、O2-MS、 XPS和in-situ DRIFTS等技术对催化剂进行表征,并结合反应数据阐述金属颗粒尺寸对该反应的影响(结构感性)。同时,通过反应动力学研究,探讨了各催化体系上CO氧化反应路径和机理。本论文的主要内容包括如下：1.用等体积浸渍法制备一系列不同Pt含量的Pt/TiO2催化剂,考察其CO氧化反应活性。用EM.XRD和CO化学吸附等方法测定Pt物种的晶粒大小,结果发现随着Pt负载量的增加Pt物种的晶粒尺寸也逐渐增加,但活性随着负载量的增加呈现先升高后降低的趋势。2.0Pt/TiO2和2.0Pt/Si02催化剂上CO催化氧化活性的对比实验表明Pt/TiO2催化剂的催化活性明显高于Pt/SiO2催化剂,说明载体TiO2在反应中起了至关重要的作用。通过催化剂的CO氧化反应动力学研究,得到不同反应温度下的反应速率方程为r=1.98×10-7PCO0.29PO20.19(40℃),r=3.43x10-7PCO0.21PO20.28(60℃),r=2.30x10-6PCO-0.07PPO20.56(80℃),r=5.15x10-6PCO-0.11PO20.52(100℃)。从上述速率方程可以推测出,在该催化剂上,CO氧化反应发生在Pt-TiO2接触界面上,即CO吸附在Pt原子表面,而02在TiO2表面吸附,二者在接触界面上发生反应,接触界面上的Pt原子为反应的活性区域。2.采用化学吸附水解法制备不同载体(SiO2、TiO2和CeO2)一系列负载量的Cu基催化剂,并考察了其CO氧化活性。利用TEM、XRD和N2O化学吸附法等测定了CuO的晶粒大小,发现CuO的晶粒大小随着负载量的增加而增大。惰性载体的CuO/SiO2催化剂对CO的氧化活性随着负载量的增加而提高；而还原性载体的CuO/TiO2和CuO/CeO2催化剂的活性随着负载量的增加先升高后降低。同CuO/SiO2催化剂相比,CuO/TiO2和CuO/CeO2催化剂表现出更高的催化活性,表明载体TiO2和CeO2对反应的影响很大,即金属-载体间存在着较强的相互作用。实验中考察了CuO颗粒大小对CuO/TiO2和CuO/CeO2催化剂上CO氧化反应活性的影响。基于CuO-TiO2(CeO2)界面上的活性位计算的TOF结果表明：位于大颗粒CuO上单个活性位比位于小颗粒CuO上的单个活性位有更高的活性,说明CuO-TiO2(CeO2)催化剂催化氧化CO反应发生在金属-载体的接触界面上,属于结构界面的敏感性反应。并以5.0CuO/SiO、5.0CuO/TiO2和5.0CuO/CeO2为代表研究了不同载体催化剂上CO氧化反应动力学。其中5.0CuO/SiO2和5.0CuO/TiO2催化体系在240℃和90℃时的反应速率方程分别为r=5.87x10-7Pco0.85Po20.22和r=5.06x10-7Pco0.65Po20.19,这表明随着CO分压的增大,反应速率明显增大,而02分压的变化所导致的反应速率增加的趋势较小。利用Arrenhuis公式得到反应活化能分别为75.3kJ/mol和67.4kJ/mol。进而提出CuO/SiO2和CuO/TiO2催化体系符合Langmuir-Hinshelwood机理。还原性载体的CuO/CeO2催化体系在70℃时的反应速率方程为r=4.51x10-7Pco0.7Po2-0.08,这表明此催化体系的反应速率随着CO分压的增大而增大,而O2分压的大小对反应速率的影响很小,从而提出CuO/CeO2催化体系符合Mars-van Krevelen反应机理。同时也测定了该体系的反应活化能为53.4kJ/mol。