发展低温区催化矿化技术是挥发性有机污染物（VOCs）治理的重要研究方向。选取甲苯作为研究对象，将兼具催化氧化活性和微波利用能力的MnO2与微波耦合，成功在100～200℃低温下将甲苯有效矿化为CO2和H2O。通过水热法成功制备了α-MnO2、β-MnO2、δ-MnO2和γ-MnO24种不同晶相的MnO2，并从物化特性和微波特性角度量化评估其氧化活性和微波利用潜力。XRD结果表明成功合成了四种不同晶相的MnO2;SEM和BET结果显示由于δ-MnO2的多孔结构，其具有更大的比表面积(115.3 m2·g-1)和孔容(0.458 cm3·g-1)；通过升温实验发现，δ-MnO2表现出优异的微波转化能力，在微波功率为400 W下，δ-MnO2从室温升至300℃需要600 s，低于另三种MnO2。结合矢量网络测试结果，δ-MnO2具有最强的反射损耗、阻抗匹配和最大的衰减常数，表明δ-MnO2具有最好的微波吸收和利用能力；在反应空速为18 000 h-1下，对比微波辐照下甲苯的矿化效果，发现晶相对MnO2的催化活性有显著影响，δ-MnO2表现出更为优异的低温矿化性能，达到超过90%矿化效率所需的温度为195℃；甲苯矿化的活性次序被确定为δ-MnO2>α-MnO2>γ-MnO2>β-MnO2。此外，δ-MnO2具有良好的稳定性，随着反应时间的增加，甲苯矿化率保持稳定。之后通过GC-MS分析在不同反应温度下甲苯降解产物，结果表明，甲苯降解的副产物主要为酯、酮等有机物，且随着反应温度的升高，副产物数量逐渐减少；当温度为200℃时，甲苯被完全氧化为CO2和H2O。综合表征分析、电磁特性和实验结果，发现δ-MnO2优异的低温氧化特性与其独特的微观结构（如结晶度、比表面积、孔容、孔径等）密切相关；同时，其丰富的孔隙结构增强了对微波的吸收和衰减能力，使其最终呈现出最佳的微波吸收和利用特性。