甲烷是一种温室气体,其温室效应为CO₂的21倍。工业燃气和天然汽车尾气中含有一定浓度甲烷和烷烃化合物,总排放量随然气使用量增加而增加。在众多方法中,催化氧化是经济可行、无二次污染去除甲烷的方法。其中,钙钛矿型催化剂具有特殊的结构和高稳定性,但其活性有待提升。本文以钴酸镧和锰酸镧为研究主体,首先探寻制备过程中工艺参数(前驱体离子浓度,焙烧温度和双络合剂(柠檬酸和乙二胺四乙酸))对催化活性的影响,然后对其进行金属掺杂处理,最后进行水热二次处理。采用XRD、BET、TEM、SEM等表征手段表征其晶体结构、物理吸附性能、孔径结构和微观形貌,使用在线催化装置评价催化剂催化氧化甲烷能力。主要结论如下:前驱体离子浓度1 mol·L^-1、焙烧温度800℃制备得到LaCoO₃和La MnO₃催化活性最佳。双络合剂对低浓度前驱体催化剂的影响较大。金A位Sr和B位掺杂均可以提高La CoO₃和La MnO₃活性,La_0.9Sr_0.1CoO₃、La_0.8Sr_0.2MnO₃、LaCo_0.9Mg_0.1O₃和LaMn_0.7Mg_0.3O₃在各自的掺杂比例中效果最佳。双位掺杂La CoO₃/LaMnO₃催化剂,并没有得到明显的提升,甚至抑制La CoO₃型催化剂活性。不同种金属氧化物螯合钙钛矿催化剂中,碱土金属Mg对La CoO₃影响最大,其次为过渡金属Mn,而过渡金属Co则较小。另外,金属Co和Ce对LaCoO₃几乎无影响,但其氧化物Co₃O₄和Ce₁₁O₂₀具有可观的活性。水热处理La CoO₃、La_0.9Sr_0.1CoO₃、La Co_0.9Mg_0.1O₃、LaMnO₃和LaMn_0.7Mg_0.3O₃水热处理时长4h、8 h、8 h时、4 h(或8 h)和12 h最佳;而水热处理La_0.9Sr_0.1MnO₃和La_0.8Sr_0.2Mn_0.7Mg_0.3O₃催化剂,活性几乎无变化。