烟尘是燃煤和工业生产过程中排放出来的固体颗粒物。它的主要成分是无机氧化物和未完全燃烧的炭颗粒。烟尘排入大气后不仅污染环境，吸入时会引起严重的呼吸系统疾病，如哮喘、支气管炎和肺癌等，其中尤以细颗粒物 (尺寸小于 2.5μm)危害最重。烟尘中的烟灰主要来源于柴油机动车排放。烟灰的催化氧化是一类典型的固(炭烟颗粒)-固( 催化剂)-气(O2)多相复杂催化反应。

因此，烟灰氧化的催化活性取决于两个因素:烟灰和催化剂的接触效率、催化材料的本征氧化活性。用于烟灰催化氧化消除的催化剂主要可分为氧化物和贵金属催化剂。将催化剂构筑成多孔结构，尤其是大孔结构能有效地增大烟灰和催化剂的接触效率，进而大大提高其催化活性。

金属氧化物催化剂具有较好的催化活性且成本较低，是应用于炭烟颗粒物催化燃烧的常用催化剂。过渡金属氧化物具有较强的氧化还原能力，非常适合于炭烟燃烧这类深度氧化反应。在过渡金属元素中，Cu、Co、Cr 和 Mn 氧化物对炭烟的催化燃烧具有较高的催化活性 。双组分及多组分复合氧化物催化剂之间由于存在结构和电子调变等相互作用，催化活性比相应的单一氧化物要高，此外复合金属氧化物通常具有更好的热稳定性，因此广受关注。Zhao 等采用胶体模板法以聚甲基丙烯酸甲醋为大孔模板剂，制备出的具有三维有序大孔结构的不同铈镐比的Ce1-xZrxO2复合氧化物用于炭烟燃烧，发现 Ce1-xZrxO2固溶体对炭烟燃烧的催化活性随着 Ce/Zr比的改变而改变，其中当 Zr 含量x =0.3 时，Ce0.7Zr0.3O2对炭烟催化燃烧的活性最高。

Zr 离子的掺入可以产生结构缺陷、增加氧空位，促进催化剂表面氧的流动性，有利于吸附氧的解离。此外，Pr 的掺入可以在一定程度上抑制Ce-Zr固溶体中 Ce4+的还原，因此大大提高催化剂对炭烟催化燃烧的稳定性。三维有序大孔结构的 Co掺杂的 LaCoxFe1-xO3催化剂表现出比纳米颗粒催化剂更高的炭烟颗粒催化燃烧活性。其中 x = 0.3 时的复合氧化物催化剂表现出最高的催化活性，其 T10、T50、T90和Smco2分别是 256℃、397℃、436℃和 99.7%。此外，向三维有序大孔结构的 LaCoO3中掺杂 K 离子能进一步促进其氧化还原性能，从而比LaCoO3催化剂表现出更优异的催化炭烟颗粒燃烧性能。

其中，La0.9k0.1CoO3催化剂表现出最高的催化活性，T50和Smco2分别为 378℃和99.8 %。

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