近几年来,挥发性有机化合物（VOCs）成为了大气环境中主要的污染物,越加引起人们的关注与重视。VOCs是二次有机气溶胶和臭氧的重要前驱体,与雾霾等大气污染问题有直接关系,因此控制削减VOCs的排放十分重要。催化氧化降解技术广泛应用于对VOCs的处置中,而催化剂的选择是处置效果好坏的关键。过渡金属氧化物由于其低成本,高活性的优点成为相关研究热点。为了进一步的提高催化剂催化活性与降低催化剂的制备成本,本文对低活性组分含量的多组分过渡金属氧化物催化剂的制备与对污染物的降解开展了相关研究。为了更好地选取VOCs进行实验以及深入了解VOCs的污染状况,本文研究了某橡胶鞋厂行业（RFI）的三个主要加工阶段（包括成型、涂漆和硫化）排放的VOCs的浓度水平,在此基础上,对VOCs的臭氧生成潜势与健康风险都进行了评估。同时编制了2000-2016年中国RFI生产过程中的VOCs排放清单。结果表明烯烃类物质具有很高的臭氧生成潜势。在对北京实际大气中VOCs的排放特征研究也表明烯烃有较高的浓度水平和高的臭氧生成潜势,并且烯烃中的1,3-丁二烯对人类还具有致癌风险。因此以烯烃中的1,3-丁二烯为模型污染物,制备了一系列多组分过渡金属氧化物催化剂如:Ce_0.027W_0.02Mn_0.054TiO_x、TiO₂、Ce_0.027TiO_x、Mn_0.054TiO_x、Ce_0.027W_0.02TiO_x、Ce_0.027Mn_0.054TiO_x、W_0.02Mn_0.054TiO_x对其进行催化降解。对沉淀剂的种类、反应的pH值、煅烧温度、W掺杂量等制备工艺进行了优化,在最优条件下制备的Ce_0.027W_0.02Mn_0.054TiO_x对1,3-丁二烯的催化效果最佳,在150℃时降解率达到90%以上。通过各种表征手段证明Ce_0.027W_0.02Mn_0.054TiO_x优异的催化性能与其高比表面积、高活性氧物种占比和强的氧化能力有关。在对催化剂的抗中毒能力测试中,Ce_0.027W_0.02Mn_0.054TiO_x对NO和H₂O都存在良好的抗性,然而在SO₂存在时,催化剂的氧化活性明显降低。研究催化剂的合成机理与对污染物的降解机理能够加深对催化剂降解VOCs过程的认识。通过对催化剂制备过程中不同pH值的前驱体进行光电子能谱分析,发现催化剂是W,Ce,Mn的金属盐在二氧化钛上逐步沉降生成。同时也通过原位红外测试探究了Ce_0.027W_0.02Mn_0.054TiO_x对1,3-丁二烯的降解机制。结果表明催化剂对1,3-丁二烯的降解过程主要是先将其降解成低分子的烯烃和烷烃,最后进一步氧化成CO₂和H₂O。在SO₂或NO存在下,催化剂表面会生成相应的金属无机盐。尤其是SO₂的存在会导致催化剂的活性显著降低,这可能是因为其在催化剂表面与活性组分发生了不可逆的反应。为了改善催化剂的抗硫性能,本研究对Ce_0.027W_0.02Mn_0.054TiO_x催化剂进行了V元素的掺杂,继而探究其对1,3-丁二烯的降解活性和抗硫性能。结果表明Ce_0.027W_0.02V_0.05Mn_0.054TiO_x催化剂不仅具有较高的降解活性,而且具备优良的抗硫能力。