煙塵是燃煤和工業生（shēng）產過程中排放出來的固（gù）體顆粒物。它（tā）的主要成分是無機氧化（huà）物和未完全燃燒的炭顆粒。煙塵排入大氣後不僅汙（wū）染環境，吸入時會（huì）引起嚴重的呼吸係統疾病，如哮喘、支氣管炎和肺癌（ái）等，其中尤以細顆（kē）粒（lì）物 (尺寸小於（yú） 2.5μm)危（wēi）害最重。煙塵中的煙灰主要來源於柴油機動（dòng）車排（pái）放。煙灰的催化氧化是一類典型的固(炭煙顆粒)-固( 催化劑)-氣(O2)多相複雜（zá）催化反（fǎn）應。

因此，煙灰氧化的催化活性取決於兩個因素:煙灰和催化劑的接觸效率、催化材料的本征（zhēng）氧化活性。用於煙灰催化氧化消（xiāo）除（chú）的催化劑主要可分為氧化物和貴金屬催化劑。將催化劑構築成多（duō）孔結構，尤其是大孔結構能有效地增大煙灰和催化（huà）劑的接觸效率，進而大大提（tí）高其催化活性。

金屬氧化物催化劑具有較好的（de）催化活（huó）性且成本較（jiào）低，是應用於炭煙顆粒物催（cuī）化燃燒的常用催化劑。過渡金屬氧化物具有較強的氧化還原能力，非常（cháng）適合於炭（tàn）煙燃燒這類（lèi）深度氧化反應。在過渡金屬元素中，Cu、Co、Cr 和（hé） Mn 氧化物對炭煙的催化燃燒具有較高的催化活性（xìng） 。雙組分及多組分複合氧化物催化劑之間（jiān）由（yóu）於存在（zài）結構和電子調變等相互作用，催化活性比相應的單一氧（yǎng）化物要高，此外複合金屬（shǔ）氧化物通（tōng）常具有更（gèng）好的熱（rè）穩定性，因此廣受關注。Zhao 等采用膠體模板法以聚甲基丙烯酸甲醋為大孔模（mó）板劑（jì），製備出的具有三維有序（xù）大孔結構的不同鈰鎬比的Ce1-xZrxO2複合氧化物用於炭煙燃燒，發（fā）現 Ce1-xZrxO2固溶體（tǐ）對炭煙燃燒的催化活性隨著 Ce/Zr比的改變而改變，其中當 Zr 含量x =0.3 時，Ce0.7Zr0.3O2對炭煙（yān）催化（huà）燃燒的（de）活性最高。

Zr 離子的摻入可以產生結構（gòu）缺陷、增加氧空位，促進催化劑表麵氧（yǎng）的流動性，有利於吸附氧的解離。此外，Pr 的（de）摻入可以在一定程度上抑製Ce-Zr固溶體中 Ce4+的還原，因此大大提高催化劑對炭煙催（cuī）化燃（rán）燒的穩定性。三維有序大孔結構的 Co摻雜的 LaCoxFe1-xO3催化劑表（biǎo）現出比納米顆粒催化劑更高的炭煙顆（kē）粒催化燃（rán）燒活性。其中 x = 0.3 時（shí）的複合氧化物催化劑（jì）表現出最高的催化活性，其 T10、T50、T90和Smco2分別是 256℃、397℃、436℃和（hé） 99.7%。此外，向三（sān）維有序大孔結構的 LaCoO3中摻雜 K 離子能進一步促進其（qí）氧化還原性能，從而比LaCoO3催化劑表現出更優異（yì）的催化炭煙（yān）顆粒（lì）燃（rán）燒性能。

其中，La0.9k0.1CoO3催化（huà）劑表現出（chū）最高的（de）催化活性，T50和Smco2分別為 378℃和99.8 %。

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