柴油机具有稳定性好,油耗低的优点,但是其尾气中的各种污染物会对环境和人类健康造成的严重的危害。为此,世界各国都制定了严格的排放法规。柴油机主要有害排放物为颗粒物（PM）和氮氧化合物（NOx）。这两种污染物在燃烧生成过程中存在此消彼长（trade-off）的关系,仅通过机内改进很难同时降低两者的排放,后处理技术是有效去除排放污染物的手段。本研究采用纳米复刻（浇筑）法制备介孔结构催化剂,并研究了其在富氧条件下同时催化去除碳烟（soot）和氮氧化合物（NOx）的催化活性。通过一系列表征手段研究了介孔结构金属氧化物催化剂对性能的影响,推测了同时去除的反应机理。使用不同孔道结构模板以及不同除模板方法制备了有序介孔Co3O4。采用Na OH除模板的介孔Co3O4明显提升了同时去除碳烟和NOx的性能。与柠檬酸络合法合成的Co3O4相比,碳烟的起燃温度降低了26℃,N2最大产率提升到32.9%,该产率是柠檬酸法合成Co3O4的两倍。使用HF作除模板剂的介孔Co3O4与柠檬酸络合法的Co3O4相比碳烟氧化活性没有差别,但是NOx转化率略有提高。研究表明采用Na OH除去模板的过程表面高度分散的钠物种促进了NOx的吸附并转化为硝酸盐物种,从而促进碳烟氧化以及NO转化。通过组成元素优化以及介孔限域效应制备了高温淬火才能形成的立方晶相结构介孔CuFe2O4,该晶相结构以及合成过程中产生的表面高分散的钠物种和介孔结构自身的高比表面积均有利于提高同时催化去除活性。介孔CuFe2O4的碳烟起燃温度与柠檬酸络合法合成的CuFe2O4相比降低了65℃,N2最大产率达到93.6%。此外,稳定性实验结果显示介孔CuFe2O4有很好的稳定性,这可能与孔道结构导致的Na物种低流失有关。还比较了不同粒径碳烟以及接触条件对CuFe2O4催化剂同时催化去除活性,研究表明碳烟粒径增加以及松接触会使两种催化剂的活性均下降,但介孔CuFe2O4依然保持高于紧接触条件下使用细碳烟的柠檬酸法CuFe2O4的活性。本文还以介孔CuFe2O4为催化剂探讨了不同反应条件的影响,以此为基础进行动力学分析。结合红外分析NOx吸脱附过程中表面物种以及前人对机理的研究,推测了NOx吸附形成硝酸盐物种并促进同时催化去除碳烟和NOx的反应机理。