目前,能源及环境是当今人类面临的两大问题。甲烷作为碳氢比最高的有机化合物,是我国推进能源生产、构建清洁社会的重要路径。甲苯作为工业生产中的副产物,会对人体、皮肤及中枢神经系统造成伤害,短时间吸入过量可导致昏迷、抽搐。能耗低、对环境友好的催化燃烧技术是处理二者的有效途径之一,而合适的催化剂的设计是催化燃烧过程的重要问题。钙钛矿型催化剂,由于资源广泛,热稳定性好,日渐受到研究者们的关注。本文通过胶体晶体模板法合成镧锰基钙钛矿催化剂,通过A、B取代及以钙钛矿为载体负载 Pd,采用 XRD、ICP、FT-IR、BET、SEM、TEM、XPS、H2-TPR、O2-TPD及催化活性评价等手段对催化剂催化甲烷燃烧及甲苯氧化性能进行研究。首先,以LaMnO3钙钛矿为基体,在A位掺杂Sr元素,考察Sr的引入对催化剂结构、氧化能力、吸附能力及催化性能的影响。结果发现,Sr的加入不会破坏钙钛矿原有的结构,且大孔钙钛矿具有更高的比表面积。其中La0.6Sr0.4MnO3催化剂具有更强的氧化还原能力、结构稳定性及对甲烷和甲苯的转化率,其对甲烷的T10,T50,T90(T10、T50、T90分别为转化率达到10%、50%及90%时的温度)分别为459℃,671℃及830℃,对甲苯的T50,T90分别为243℃及260℃,基于甲烷燃烧活性计算的活化能为62.38kJ/mol。因此,选取La0.6Sr0.4MnO3做进一步研究。其次,选取Cu元素取代La0.6Sr0.4MnO3催化剂的B位元素Mn,考察不同含量对催化剂结构、氧化能力、吸附能力及催化性能的影响。结果表明,Cu的加入并不会破坏钙钛矿结构,且提高了催化剂Mn4+含量及氧空位数量,催化活性明显提高。其中La0.6Sr0.4Mn0.775Cu0.225O3催化剂具有最佳的活性表现,其对甲烷燃烧的T10,T50,T90分别为400℃,610℃及760℃,对甲苯氧化的T50,T90分别为212℃及239℃,基于甲烷燃烧活性计算的活化能为59.93kJ/mol。最后,以La0.6Sr0.4Mn0.775Cu0.225O3为载体负载贵金属Pd,研究不同负载量的Pd对催化剂物化性质及催化性能的影响。研究表明,经过还原、在烧结后Pd的加入并不会破坏钙钛矿结构,且Pd的加入大大提高了催化剂对氧的吸附能力及氧化能力,Pd与钙钛矿载体间的强相互作用提高了催化活性。其中1.31Pd/La0.6Sr0.4Mn0.775Cu0.225O3具有最佳的甲烷燃烧活性,对甲烷燃烧的T10,T50,T90分别为372℃,549℃及653℃,基于甲烷燃烧活性计算的活化能为54.65kJ/mol。