室内空气的质量状况与人体的健康密切相关，装修引发的室内空气污染越来越严重，其中甲醛是室内最严重的污染物之一。目前报道的甲醛催化氧化脱除研究中，对甲醛的完全催化氧化分解大多需要在较高温度下进行，此外还存在催化剂易失活、催化活性较差、成本高、模拟的甲醛浓度与实际相差很大等问题，这些因素都限制了甲醛催化氧化脱除技术的实际应用。本文采用固定床反应装置和原位漫反射红外光谱技术对催化剂的种类、负载量、实验工艺条件以及甲醛在催化剂上的催化反应机理等问题进行系统的研究，希望开发出能在室温条件下能完全催化氧化甲醛的催化剂，找出催化剂失活的原因，为解决催化剂失活提供方法，最终为室温条件下脱除甲醛提供技术支持。　　 本文从催化剂制备入手，采用电化学方法制备出了管径均匀、排列规整的二氧化钛纳米管阵结构，并在纳米管上均匀地负载了活性金属组分Pt和Au。由于二氧化钛纳米管独特的结构及其高比表面积，在相同的反应条件下，纳米管催化剂显示出比纳米颗粒更高的催化活性。　　 Pt负载在二氧化钛纳米管上形成的催化剂（Pt/TiO2-NT）在甲醛催化氧化研究中显示出了良好的催化活性。在空速为60000h-1、反应温度为100℃的条件下，1％ Pt/TiO2-NT对50ppm的甲醛气体的转化率达到98％，对CO2的选择性达到100％，即实现了甲醛的完全催化氧化。而在常温条件下，甲醛的转化率也达到了79％，对CO2的选择性为78％，即催化剂1％ Pt/TiO2-NT在常温下也表现出良好的催化活性。　　 金负载催化剂（Au/TiO2-NT）在室温条件下对甲醛的催化氧化反应显示出优越的催化活性。在空速为60000h-1、室温条件下，对50ppm的甲醛气体的转化率达到93％，同时对CO2的选择性高达98％。　　 在对甲醛催化氧化反应的原位漫反射红外实验研究中，通过对甲醛催化氧化反应机理全面系统的研究，如对甲醛在催化剂上吸附和反应时催化剂表面存在的吸附物种进行实时的监测、对氧化反应机理中的各个步骤进行深入分析等，发现甲醛氧化反应的控制步骤为催化剂表面甲酸盐的分解过程，催化剂的活性物种为Pt-O，为设计催化剂和寻找最佳的工艺条件提供了理论上的依据。　　 此外，本文还对室内另一严重污染物--甲苯的催化氧化反应进行了研究。V-Ti-O催化剂是一种良好的甲苯催化氧化反应催化剂。在甲苯于室温条件下在V2O5/TiO2催化剂上氧化反应的原位漫反射实验中，通过考察甲苯在催化剂上吸附和反应情况，确定了催化剂表面存在的物种有物理吸附态苯甲醛、苯甲酸及其盐、吸附态醛类等。通过对甲苯在不同催化剂上氧化反应的原位漫反射实验研究，确认催化剂的活性物种为VOx（monomeric），并考察了VOx在氧气中的再氧化情况，发现当反应温度在90℃以上时，在反应过程中被还原的VOx在90℃时已被完全再氧化，因此为实现甲苯更高的完全催化氧化，反应温度应该在90℃以上。