由于能源结构调整和日益严重的大气污染，发展替代燃料汽车成为必然趋势。与传统的汽油车相比，压缩天然气汽车排放的非甲烷碳氢（NMHC）、CO和NO_x都有所降低，但是温室气体CH₄排放量显著上升，因此开发高效低成本CH₄的催化燃烧技术具有重要的科学意义和实用价值。本论文重点针对Co₃O₄，考察了不同制备条件和工艺对催化燃烧CH₄性能的影响。在实验室粉末样研究的基础上，进行了蜂窝小样的涂覆实验和大样制备，并在发动机台架上进行了测试，主要结论有：焙烧温度对Co₃O₄催化剂的性能影响显著，随着焙烧温度从400℃升高到800℃，Co₃O₄的结晶度提高，BET比表面积从40降低到2m²/g，平均粒径从21nm增加到193nm，同时Co₃O₄中的晶格缺陷减少，Co-O键的振动增强，晶格氧可还原性降低参加反应的难度增加，比例从60%降低到44%，导致了催化活性的下降。采用尿素燃烧法与浸渍相结合的方法制备的Co₃O₄/γ-Al₂O₃系列催化剂，活性组分Co₃O₄在载体表面的分散程度较高，有更多的活性位和晶格缺陷，在催化剂的表面形成了更多的易于在低温下还原的Co³⁺，因此该系列的催化剂活性均高于浸渍法制备的催化剂。分子筛载体具有较大的比表面积和特殊的孔道结构，Co物种在其表面的分布更均匀，更容易被还原，也就是晶格氧的活性更高。所以分子筛载体负载的Co₃O₄催化剂的活性均高于氧化物载体负载的Co₃O₄催化剂的活性，其中Co/SBA-15和Co/ZSM5具有最好的CH₄催化活性。基于实验室配方，制备的Pd/Co₅MnO_x-Al₂O₃/堇青石催化净化器在发动机转速n=2000rpm，扭矩M=21.4Nm时，尾气中CH₄的去除效果达到55.30%NMHC的转化率在30⁸0%之间，CO的转化率基本为100%。