柴油车由于具有燃烧效率高、续航能力强和CO₂排放量少等优势,在交通运输领域得到了广泛的应用。但是其尾气中排放的大量炭烟颗粒物造成了日益严峻的城市PM 2.5污染问题,给人类的健康和大气环境带来了严重的危害。目前催化净化后处理技术是目前减少柴油车尾气中炭烟颗粒物排放最有效的技术手段。由于柴油车尾气排放温度较低,因此开发具有高活性的炭烟燃烧催化剂具有十分重要的意义。基于多种大孔模板剂的使用,本论文制备了一系列具有不同大孔孔道结构的钴基钙钛矿型氧化物催化剂,并通过多种表征技术对催化剂的物化性质和反应性能进行了系统的考察。主要研究内容和结果如下:（1）采用乙二醇络合燃烧法,在较低焙烧温度下制备了一系列具有高比表面积的无序大孔-介孔复合结构铈掺杂La_1-xCe_xCo O₃（x=0-0.15）催化剂。结果表明,由于络合剂的使用,经较低温焙烧的催化剂即可实现良好的钙钛矿晶相结构,此外本论文中采用的制备方法可以有效地提高催化剂的比表面积,并使其具有更加丰富的孔道结构,其中催化剂的最大比表面积可达到18.6 m²/g。掺杂进La Co O₃骨架的Ce离子主要以四价形式存在。Ce离子的引入增强了催化剂的氧化还原性能和结构中活性氧物种的移动性,这有效地提高了催化剂对炭烟燃烧的催化活性。在无NO_x的反应气氛下,该系列催化剂与炭烟松散接触时表现出良好的催化性能。其中,La_0.9Ce_0.1Co O₃催化剂的活性最高,T₁₀、T₅₀和T₉₀分别为372℃、444℃和497℃。以上述结果为基础,进一步的结合XRD、ex-situ XPS和等温反应表征结果,提出了一个可能的炭烟燃烧催化机理。（2）首次将二氧化硅胶体晶体模板应用于三维有序大孔（3DOM）钴基钙钛矿型氧化物的制备。研究结果表明,二氧化硅胶体晶体模板优异的耐热性突破了以往聚合物模板存在的玻璃化转化温度和完全分解温度的限制,提高了胶体晶体模板法制备复合金属氧化物的温度上限。在结构方面,二氧化硅胶体晶体模板的使用大幅度提高了3DOM钴基钙钛矿氧化物的比表面积,制备的催化剂比表面积高达（76.0 m²/g）,同时展示出一种新型的三维有序大孔结构,有效地改善了催化剂于炭烟颗粒物的接触效率。在化学性质方面,二氧化硅模板法制备过程中的碱处理步骤提高催化剂活性位点的数量,并且原位形成的具有强吸附性能的La（OH）₃可以有效地提高催化剂对NO的吸附和转化性能。同时,通过二氧化硅模板法制备的钴基钙钛矿氧化物催化剂表面具有更高的高价钴离子含量和化学吸附氧含量。这些特性有利于钴基钙钛矿氧化物本征活性的提高。活性测试结果显示,相对于PMMA模板法和乙二醇络合燃烧法,通过二氧化硅模板法制备的S-3DOM La Co O₃催化剂展示出更高的催化活性,其T₁₀、T₅₀和T₉₀分别为310℃、350℃和382℃。进一步的循环测试和不同反应气氛下活性测试结果表明,S-3DOM La Co O₃催化剂具有良好的催化性能稳定性和抗水、抗硫性。