近年来,雾霾天气频繁发生,严重威胁人们的身体健康,柴油车尾气排放的碳烟是其形成的主要原因之一。现阶段,控制碳烟排放的最有效技术之一为DPF（diesel particulate filters）技术,该技术的核心是开发高活性的催化剂。碱金属催化剂,因其价格低廉活性优异广受关注,尤其是含钾催化剂。该论文聚焦于钾易流失的问题以及钾在催化碳烟燃烧中扮演的角色研究。利用温度驱动的方式将K限域在HWO孔道中,并且将未进入孔道的K洗掉,探究限域在孔道的K的作用。发现K能够稳定的存在于孔道内,并保持稳定的催化作用。而且,发现高温易变相的HWO在孔道K的存在下,能够抑制其相变,即孔道K在起稳定催化作用的同时还能够维持HWO相稳定。并且,用不同K的前驱体（K₂SO₄、KNO₃）来验证,都得到相同的结论。同时进一步探究了500℃温度驱动下,维持HWO相稳定的最低硝酸钾负载量以及进入孔道的K的饱和量,发现负载4.5wt%K是维持HWO相稳定的最低量,负载6wt%K就能使HWO孔道的K达到饱和。在实际应用中,贵金属整体式催化剂一直占据主导地位,而活性优异的含K整体催化剂由于其价格低廉也值得进一步探讨。本文以Ce基氧化物（CePrO、CeZrO）作为载体,利用传统的涂覆工艺,优选了催化剂粒径、粘结剂的选取与含量、浆料pH值以及整体催化剂的脱落情况等参数,探究了最优K基整体催化剂的制备以及催化消除碳烟颗粒的性能。各个参数的最优条件如下:湿法球磨9h催化剂粒径最小,浆液pH为6.5且采用8%拟薄水铝石粘结剂时涂覆量最优。传统涂覆工艺制备的整体催化剂易脱落,为了解决这一问题,进一步探究了在碳化硅和堇青石两种整体基质上上原位生长催化剂的研究。通过在整体基质载体孔道内生长ZnO纳米棒,再进一步负载K。发现:一方面,ZnO纳米棒可以有效拦截碳烟,增大碳烟捕获量;另一方面,它可以减弱K与载体的相互作用和分散K,使K能够更加充分的发挥催化性能。无论是堇青石载体还是碳化硅载体,生长ZnO纳米棒再负载钾的整体催化剂,均显示出优异的碳烟燃烧催化性能。