柴油机动车尾气中含有CO、NO_x、未燃烧有机物（HC）和碳烟颗粒物（PM）等有害物质,其中,HC和PM是城市大气污染物PM10和PM2.5的主要来源之一。柴油机动车尾气对环境造成污染,所以对人类的健康构成巨大威胁。目前对CO、NO_x、HC均有较为成熟的处理技术,但对碳烟颗粒物尚无令人满意的方案。一般对尾气碳烟催化净化效果最好的是铂、铑、钯等贵金属催化剂,尤其是在低温条件下铂基催化剂通过催化NO生成NO₂来催化柴油机的碳烟燃烧,而在无NO_x条件下对碳烟催化活性甚低。随着法律法规的日益严格,要求NO_x排放量越来越低,现有碳烟催化剂体系将备受挑战。故研究在无NO_x条件下高活性碳烟催化燃烧催化剂具有重要意义。据报道,Ag基催化剂相对铂、铑、钯等贵金属基催化剂在无NO_x时对碳烟氧化具有较高的催化活性。因此,本论文以共沉淀法制备一系列Ag基催化剂,利用不同沉淀剂控制催化剂中活性组分Ag等的分布,并采用程序升温氧化反应对催化剂的活性进行评价,通过 TG、BET、XRD、TEM、XPS、HS-LEISS、H₂-TPR、O₂-TPD 和 in situ-XRD等表征技术对催化剂进行表征,研究Ag的分布、Ag-Ce相互作用等与催化碳烟燃烧的内在关系。主要研究成果如下:1.使用KOH、NH₃ · H₂O、KOH和NH₃ · H₂O的混合液作为沉淀剂,分别制备 K-Ce_0.75Zr_0.25O₂、N-Ce_0.75Zr_0.25O₂、KN-Ce_0.75Zr_0.25O₂ 等铈锆固溶体催化剂。活性评价结果发现,Zr的掺杂可明显提高Ce基催化剂的活性。使用KOH与NH₃ · H₂O混合物作为沉淀剂制备的KN-Ce_0.75Zr_0.25O₂催化剂对碳烟的催化效果最好,碳烟的起燃温度T10为367.6℃。2.利用KOH与NH₃ · H₂O对Ag+沉淀影响的差异,可控制备Ag物种在Ag/Ce_0.75Zr_0.25O₂催化剂中的分布状态。以NH₃H₂O为沉淀剂所制备的催化剂(标记为N-Ag/Ce_0.75Zr_0.25O₂)Ag分布较为均匀,以KOH为沉淀剂制备的催化剂(标记为K-Ag/Ce_0.75Zr_0.25O₂),Ag呈外少内多的分布趋势,而以KOH和NH₃ · H₂O混合液为沉淀剂制备的催化剂(标记为KN-Ag/Ce_0.75Zr_0.25O₂)中的Ag则外多内少。3.通过使用不同沉淀剂及其比例,可控制备具有不同还原性能的Ag/Ce_0.75Zr_0.25O₂催化剂。N-Ag/Ce_0.75Zr_0.25O₂催化剂的起始还原温度位于～150 ℃,而K-Ag/Ce_0.75Zr_0.25O₂催化剂的则移至～100 ℃。特别地,以KOH和NH₃ · H₂O混合液为沉淀剂制备的KN-Ag/Ce_0.75Zr_0.25O₂催化剂,其还原温度显著降低,甚至于50 ℃还原温度就检测到还原信号。这也表明Ag外多内少的分布特点使Ag与Ce的相互作用最优。4.Ag与Ce较优的相互作用也有利于提高Ag/Ce_0.75Zr_0.25O₂催化剂对氧物种的吸脱附能力,同时也使催化剂表面具有较高的Ag⁺/Ag⁰比例,进而有利于表面吸附氧物种含量的提高。结合活性数据,这也进一步说明Ag的分布与Ag-Ce的相互作用可以显著提高催化剂的氧化能力。其中,KN-Ag22%/Ce_0.75Zr_0.25O₂-5催化剂对碳烟的催化效果最好,碳烟的起燃温度T10为254.1 ℃;N-Ag22%/Ce_0.75Zr_0.25O₂催化剂的次之,碳烟的起燃温度T10为277.0℃;K-Ag22%/Ce_0.75Zr_0.25O₂催化剂的最差,碳烟的起燃温度T10为306.3℃。5.基于各种表征结果及催化剂的活性数据,初步探索Ag/Ce_0.75Zr_0.25O₂催化剂对碳烟的催化氧化的内在机理。可以推测低温下催化剂表面的活性氧物种源于两方面。一方面,源于纳米Ag颗粒对分子氧的吸附和活化产生的活性氧物种,O₂ + Ag → Ag-O*。基于原位XRD和HS-LEISS实验结果,可以推测Ag外多内少更有利于Ag颗粒对氧的活化;CeZr活化或存储的氧物种溢流到Ag表面,进一步促进Ag颗粒对氧物种的活化。另一方面,源于贵金属（Ag）-载体（Ce）之间的强相互作用引起的活性氧数量的增加,Ce3+ + Ag+ → Ce4+ + Ag + Vo,Vo+ O₂ → O*结合H₂-TPR实验结果可知,Ag-Ce的相互作用以及Ag与Ce的特殊分布显著降低催化剂特别是CeO₂表面氧的还原温度。这也表明Ag外多内少更有利于优化Ag与Ce的相互作用。而且,O₂-TPD与XPS等结果也进一步说明Ag的分布与Ag-Ce的相互作用可以显著提高催化剂的氧化能力。6.不论在含水或无水反应气氛下,以KOH和/或NH₃ · H₂O为沉淀剂共沉淀制备的Ag/Ce_0.75Zr_0.25O₂催化剂具有较好的稳定性,5次反复催化碳烟燃烧后催化剂活性T10降低不超过10℃。催化剂活性降低与Ag部分发生团聚有关。