与传统的汽柴油机相比，以天然气为燃料的燃气机可以减少污染物和二氧化 碳的排放，因此燃气机逐渐在全球推广应用。随着排放标准的逐步加严，燃气机 NOx 和甲烷等污染物排放也备受关注。与当量燃烧相比，稀薄燃烧式燃气机可有 效降低发动机热负荷，提高发动机稳定性，提高燃料利用效率，降低后处理成本； 稀燃式燃气机排温较低的特性增加了温室气体甲烷净化的难度。稀薄燃烧排气中 的甲烷可用催化氧化技术（MOC）净化，目前仍存在如下有待解决的关键问题： 甲烷分子稳定性高，难以氧化，需进一步提升 MOC 催化剂起燃活性；排气温度 较柴油机高，需要载体及催化剂具有良好的热稳定性；燃气机排气中含水量高， 对 MOC 催化剂的耐水性提出更高的要求。

       针对上述问题，本论文以 Pd/Al2O3 催化剂为研究对象，系统开展了催化剂起 燃特性、热稳定性、耐水性研究，取得了如下方面的成果。

      1）采用浸渍法制备了 γ、δ、θ、α 型氧化铝负载的 2 wt.% Pd/Al2O3 催化剂， 并在升温-降温循环条件下考察了其催化氧化甲烷的性能，发现载体的晶型显著 影响其催化氧化甲烷的活性，其中 Pd/θ-Al2O3活性最高。升温过程中，Pd/θ-Al2O3 可在 293℃实现 50%的 CH4 转化，在 330-900℃内实现高于 90％的 CH4 转化；降 温过程中，催化剂在 750-450℃内经历了暂态失活过程，但暂态失活期间的 CH4 转化率保持在 50%以上，失活程度最轻。

      2）探究了排气共存组分对 Pd/θ-Al2O3 催化性能的影响，发现燃气机排气中 共存的 NO 可缓解 Pd/θ-Al2O3 催化剂净化甲烷时出现的暂态失活，这与反应过程 中 NO2 的生成及其对 Pd 组分存在形态的调变作用相关。TGA 和 O2-TPO 结果表 明，Pd/θ-Al2O3 暂态失活源于 Pd 物种的再氧化过程滞后于活性物种 PdO 的分解 过程；CO 脉冲吸附和 STEM 结果表明，650℃时，NO2 的存在未影响钯物种的 粒径；XRD 和 XPS 结果表明，650℃时，NO2 的存在增加了催化剂表面的活性PdO 含量，因此有利于甲烷氧化。

       3）探究了贵金属 Pt 添加对 Pd/Al2O3 催化性能的影响，发现 Pd-Pt/Al2O3 较 Pd/Al2O3 呈现出更高的耐水性，且与 Pt 负载量和负载方式相关。Pt 添加可提高 Pd/Al2O3 催化剂有水气氛中的起燃性能，但同时会降低 PdO 的热稳定性，Pd/Pt 质量比为 2:1 时催化剂的耐水性最高。以先负载 Pt 且在 600℃焙烧制备的 Pd/Pt 600/Al2O3 催化剂上 PdO 的稳定性最好，催化剂的耐水性也最高。