柴油车具有油耗低、热效率高、稳定性好等优势,因此广泛应用于交通运输、矿业开采和工程机械等领域。柴油车尾气中的污染物主要有一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HCs）、氮氧化物（NO_x）和颗粒物（PM）等,这些污染物对大气环境和人体健康造成严重危害。柴油车后处理中的催化氧化器（DOC）可以在DOC催化剂的作用下,将柴油车尾气中的CO、NO和HCs转化成CO₂、NO₂和H₂O。铂（Pt）、钯（Pd）和铑（Rh）是已商业化的DOC催化剂,但这类催化剂因价格昂贵经常被活性更高、稳定性更佳、价格更低廉的催化剂所替代。相比于Pt、Pd和Rh催化剂,钌（Ru）具有优异的低温活性和抗毒性,是极具应用前景的新型DOC催化剂。研究发现RuO₂和金红石相TiO₂具有相似的晶胞参数,RuO₂可高度分散在TiO₂表面,但金红石相TiO₂比表面积较小,需引入不同金属元素（M）改性TiO₂,使其形成MO_x-TiO₂复合氧化物,M的引入可有效提高载体的热稳定性、促进活性组分的分散、增加催化剂氧空位并且促进晶格氧的流动,进而提升催化氧化活性。目前大部分研究局限于共沉淀法制备DOC催化剂,所得催化剂晶粒尺寸虽小,但结晶度差、杂质多且还需对催化剂进行后续热处理工艺,操作复杂。本论文旨在一步简便制备金属改性TiO₂载体M_xTi_1-x-x O₂（简称MxTy,M=Sn,Ce,Zr;x/y代表M/Ti的投料摩尔比）,随后浸渍负载活性组分Ru,制备系列新型RuMxTy催化剂,优化催化剂制备条件,系统表征RuMxTy催化剂形貌与微观结构,探究催化剂载体-活性组分间相互作用及其对DOC催化活性的影响。主要研究内容如下:（1）采用一步水热法简便制备金红石相SxTy固溶体并浸渍负载活性组分Ru,以CO和C₃H₈的氧化为目标反应,考察RuSxTy催化剂DOC活性,探究载体组成和结构对催化性能的影响。首先,以RuS2T1样品为催化剂,以CO氧化反应为探针,考察SxTy载体的水热温度、水热时间和催化剂焙烧温度对RuS2T1催化氧化CO性能的影响,得到最优的催化剂制备条件为载体水热温度180℃,水热时间24 h,催化剂焙烧温度400℃。随后,在最优的制备条件下合成系列RuSxTy（x/y=1/2、1/1和2/1）催化剂,以RuS、RuT为参比,考察催化剂对CO和C₃H₈的催化活性。RuS2T1给出最佳的催化活性,在180℃和240℃实现CO的50%和90%转化,在320℃和500℃实现C₃H₈的50%和100%转化。并且RuS2T1稳定性良好,在240℃（CO）和500℃（C₃H₈）下反应12小时催化剂活性不降。RuS2T1优异的催化性质归因为催化剂较大的比表面积（83.3 m²/g）,较小的晶粒尺寸（7.6 nm）和RuO_x尺寸（5.49 nm）,更多的表面Ru量（0.69wt.%）和体相Ru量（0.40wt.%）以及活性组分RuO_x和载体S2T1间发生电子转移形成的强烈相互作用。（2）采用一步法简便制备复合金属氧化物M2T1（M=Sn,Ce,Zr）载体并负载活性组分Ru,以CO和C₃H₈的氧化为目标反应,考察RuM2T1催化剂的DOC活性,探究载体改性元素对催化剂结构和催化性能的影响。分别以水和乙醇为溶剂,180℃下水热/乙醇热24 h制备M2T1-W和M2T1-E（M=Sn,Ce,Zr,W代表水,E代表乙醇）载体,并负载活性组分Ru,得到系列RuM2T1-W/E催化剂。以CO为探针,考察溶剂对RuM2T1催化氧化CO性能的影响。RuM2T1-E催化剂的CO低温氧化活性均优于RuM2T1-W催化剂,CO 50%转化温度较水热样品降低11¹8℃,归因为乙醇热制备的催化剂晶粒尺寸更小。在所有样品中,RuZ2T1的CO和C₃H₈转化效果最佳,在136℃和240℃实现CO的50%和93%转化,在280℃和500℃实现C₃H₈的50%和100%转化;并且稳定性良好,在240℃（CO）和500℃（C₃H₈）下反应12小时催化剂活性不降。RuZ2T1催化剂最优的催化效果归因为催化剂更小的晶粒尺寸（4.2 nm）和RuO_x尺寸（2.29 nm）,更多的表面Ru量（0.98wt.%）和体相Ru量（0.91wt.%）以及活性组分RuO_x和载体Z2T1间发生电子转移形成的强烈相互作用。