随着城市化进程不断推进,工业生产作为社会发展的经济支柱,但工业废气的排放也给环境带来了压力。其中,排放量较大的挥发性有机化合物（VOCs）是PM2.5和光化学烟雾的一次污染物,由此引起的大气环境问题也日趋严峻。催化燃烧是一种能耗低、无二次污染的高效VOCs处理技术。催化燃烧技术的关键就是高效催化剂的制备。作为一种典型的混合金属氧化物催化剂,钙钛矿氧化物因其稳定的过渡金属离子化合价,更多的晶格缺陷和更高的氧迁移率表现出优异的VOCs催化性能。然而,钙钛矿通常具有较小的比表面积,需要通过优化制备工艺和改善结构形态来对其进行改性。其中通过三维有序大孔（3DOM）结构改性钙钛矿催化剂,从而提高催化燃烧活性是研究热点。目前研究多集中于钙钛矿催化剂元素掺杂对催化性能的影响,研究元素组成对三维有序大孔结构构效关系的影响较少。本文将利用PMMA硬模板-过量浸渍法制备一系列的3DOM AMn O3（A=Ce、La、Ni）讨论催化剂A位元素对三维有序大孔结构的完整性及催化燃烧活性的影响,并对筛选出的催化剂从模板的制备、催化剂的焙烧温度以及升温速率等制备条件进行优化,在此基础上讨论催化剂催化燃烧甲苯性能的影响。结果表明,钙钛矿中不同A位元素和B位Mn元素的结合后所形成的催化剂的骨架结构以及催化效果有很大的差别。利用PMMA硬模板-过量浸渍法制得的3DOM Ce Mn O3催化剂的三维有序大孔六边形骨架结构完整兼具介孔结构,比表面积为38.8m~2·g-1,孔道均匀分布。在相同的制备条件下,3DOM Ce Mn O3物相结构丰富不仅形成了钙钛矿结构而且形成了Ce O2、Mn Ox等混晶氧化态结构,有效的提高催化剂晶格缺陷的浓度,从而为更多的氧分子提供吸附的空位,推动3DOM Ce Mn O3催化反应的进行,当甲苯的进气浓度为300±50mg·m-3,空速为15000h-1时,T50%和T90%分别为100℃和172℃。Ce元素作为钙钛矿的A位元素制成的催化剂的三维有序大孔结构和催化性能优于常规使用的La元素,为后续钙钛矿催化剂的研究提供了新的思路。对比PMMA硬模板不同成膜方式制备了一系列的3DOM Ce Mn O3催化剂,其中使用旋转蒸发法制备的硬模板中,PMMA微球多为规则的圆形,且性较强,紧实度适中,有利于后期前驱液的浸渍,更好的形成完整的孔道结构。制成的催化剂的孔径在250-320nm之间,有利于催化燃烧过程中基元反应的快速进行,不易造成活性位的占据。在600℃、700℃和800℃三种不同焙烧温度下制备了不同的3DOM Ce Mn O3催化剂。结果显示,600℃下焙烧的3DOM Ce Mn O3催化剂的大孔结构最为完整,在还原性能（低温峰出现在297℃）、比表面积(38.8m~2·g-1)、吸附氧浓度、Mn4+物质的浓度和催化燃烧性能(T90=172℃)方面皆表现最佳。在600℃下,既保证钙钛矿结构的形成,也避免了催化剂的烧结和内部的Mn4+物质的还原。通过改变催化剂焙烧过程中的升温速率发现,当升温速率为5℃/min时,制得的催化剂的比表面积大(40.42 m~2·g-1),吸附氧浓度高,还原温度低有利于低温吸附阶段的催化氧化反应,适合于低温废气中甲苯的催化燃烧;当升温速率为1℃/min时制得的催化剂的孔道结构完整,孔径大（＞250nm）孔道不易堵塞,有利于催化反应过程中大分子物质的交换且催化剂的晶格氧浓度高,适合于高温废气中甲苯的催化燃烧。最后,本文对筛选出的3DOM Ce Mn O3催化剂进行了活化能分析、性能测试以及稳定性测试。结果表明,该催化剂的活化能为34.51 k J·mol-1,具有优良的催化燃烧稳定性并适合工业生产中较低浓度、较复杂工况下的VOCs去除,经过40小时的动态连续试验,甲苯去除率依然保持在84%左右,稳定性较好。