苯、甲苯以及二甲苯（BTX）等苯系污染物是挥发性有机化合物（VOCs,VolatileOrganic Compounds）的重要组成部分之一,对大气环境和人体的健康都有严重的危害。因此,有效的去除空气中的苯系污染物刻不容缓。深度催化氧化法可以将低浓度的VOCs全部转化为二氧化碳和水,是目前治理大气污染的方法中最有效和最有发展前景的研究方法之一。在深度催化氧化VOCs中催化剂的选择至关重要。目前,用于深度催化氧化苯系物的催化剂主要有负载型贵金属类催化剂和过渡金属氧化物催化剂两大类。对于过渡金属氧化物催化剂的研究主要集中在锰与其它过渡金属的复合氧化物,针对锰氧化物催化剂的研究到目前为止还没有较为系统的报道,并且以二甲苯为去除对象的研究也相对较少。本论文采用氧化还原法制备了系列RP-MnO_x催化剂,同时通过添加碱金属对天然锰矿（Natural Manganese ore,NMO）进行了改性。利用得到的这两类催化剂对邻二甲苯的深度催化氧化进行了研究,并以邻二甲苯的分解率与二氧化碳产率相结合综合评价了上述系列催化剂的催化活性。同时利用比表面积测定仪（BET,Brunauer-Emmett-Teller）,X射线衍射（XRD,X-ray diffraction）,X光电子能谱（XPS,X-rayphotoelectron spectroseopy）,X射线能谱仪（EDS,Energy dispersive X-ray spectrometeranalysis）以及氢气程序升温还原（H₂-TPR,Hydrogen temperature-programmed reduction）等测试手段对催化剂的还原性能与微观结构等进行了研究。具体实验内容概括如下:1、实验原料为高锰酸钾和硝酸锰。采用氧化还原沉淀法（Redox-Precipitation）制备了RP-MnO_x催化剂。考察了制备方法、pH值、陈化时间及焙烧温度对催化剂结构和活性的影响。实验结果表明,氧化还原法制备的RP-MnO_x催化剂在pH值为8,陈化2 h,400℃焙烧后的催化剂具有最好的催化活性。220℃时可使0.05 vol.%的邻二甲苯完全转化为二氧化碳和水。BET、XRD、XPS及H₂-TPR等技术对部分催化剂的表征结果显示:微晶态的MnO₂是RP-MnO_x催化剂的活性成分。2、采用浸渍法制备了系列添加碱金属助剂的天然锰矿类催化剂NMO-M-x（M=Li,Na,K,Rb,Cs;x=M at./Mn at.,at.为原子比）用于深度催化氧化邻二甲苯的研究。考察了碱金属助剂的种类以及添加量等对催化剂的结构和催化效果的影响。研究发现,NMO-K-0.07催化剂在240℃可使0.055 vol.%的邻二甲苯完全分解为二氧化碳和水。并且在60 h催化性能考察中,该催化剂表现出良好的稳定性。BET、XRD、XPS、EDS等测试结果显示,NMO和NMO-K-0.07催化剂的主要成分为MnO₂,K₂O高度分散于微晶态的NMO表面;K₂O的添加没有引起NMO比表面积的增大,但Mn⁴⁺物种的Mn2p_3/2和Mn 2p_5/2结合能的低移,说明碱金属K等的添加起到了电子助剂的作用。H₂-TPR测试结果显示,K₂O的添加使NMO中MnO₂的还原能力明显提高。