یکی از تکنیک های موثر در حذف ترکیبات آلی فرار اکسیداسیون کاتالیستی این ترکیبات می باشد. از مزایای مهم اکسایش کاتالیستی در مقایسه با سایر روش ها می توان به انجام فرآیند در دمای پایین تر، مصرف انرژی کمتر، تولید محصولات جانبی ناچیز و راندمان تبدیل بالا اشاره کرد. در کار پژوهشی حاضر، نانو ذرات laxsr1-xfeyco1-yo3 با ساختار کریستالی پروسکیتی به عنوان کاتالیست جدید برای فرآیند اکسایش کاتالیستی تولوئن انتخاب و به روش سل-ژل سنتز گردید. هدف کار پژوهشی حاضر بهینه سازی شرایط تهیه کاتالیست برای رسیدن به کاتالیست بهینه برای فرآیند مذکور می باشد. در جهت دستیابی به کاتالیست بهینه، طراحی کاتالیست با استفاده از سیستم هوشمند شبکه عصبی مصنوعی صورت گرفت. برای تولید پایگاه داده مورد نیاز برای مدل سازی، طراحی آزمایش با رویکرد رویه پاسخ (rsm) با در نظر گرفتن چهار فاکتور (جزء مولی لانتانیوم، جزء مولی آهن، دمای کلسیناسیون و مقدار اسید سیتریک) موثر بر ساختار و عملکرد کاتالیست انجام شد. در نهایت کاتالیست های la0.9sr0.1fe0.5co0.5o3 با دمای کلسیناسیون 700 و 800 درجه سانتی گراد و نسبت مولی اسیدسیتریک به نیترات 3/0، la0.9sr0.1fe0.82co0.18o3 با دمای کلسیناسیون 700 درجه سانتی گراد و نسبت مولی اسیدسیتریک به نیترات 750/0 و la0.8sr0.2fe0.66co0.34o3 با دمای کلسیناسیون 650 درجه سانتی گراد و نسبت مولی اسیدسیتریک به نیترات 525/0به عنوان کاتالیست های بهینه با تبدیل 100% برای این فرآیند معرفی شدند. برای بررسی ساختار، مورفولوژی و احیاپذیری و ارتباط آنها با فعالیت کاتالیست ها به ترتیب از تکنیک های xrd، sem و tpr استفاده گردید.