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随着NOx排放限值规定的逐步收紧,氮氧化物的后处理已成为当今世界环境领域面临的最重要的研究挑战之一。目前,NH3选择性催化还原NOx（NH3-SCR）技术是控制氮氧化物排放的最有效技术。SCR系统中最实用的催化剂是钒基催化剂,必须安装在除尘和脱硫的上游,以满足其最佳操作温度300～400℃或催化剂可能被高浓度的灰尘颗粒和含硫的铵盐毒害。在这种情况下,有必要开发低温、环保的催化剂,既能在下游有效工作,又能避免上述问题。本文针对以上问题,设计研究了Zr、Ni-Sn改性的铈基以及Ce改性的锰基催化剂的SCR活性以及抗H2O/SO2性能,并对相关的反应机理进行探究。（1）通过H2还原处理合成具有良好NH3-SCR活性和抗H2O/SO2性能的Zr改性CeTiOx混合氧化物催化剂。性能测试表明,经H2还原处理后的R-CZT-20/1（Ce:Zr:Ti=20:1:100）催化剂,表现出良好的低温活性,且具有优异的抗SO2性能和良好的可逆性。表征分析发现,R-CZT-20/1拥有更多的表面酸位和氧缺陷,促进了NO和NH3在催化剂表面的化学吸附和活化。XPS结果证实了还原后的催化剂富集Ce3+,促进了Ce3++Ti4+→Ce4++Ti3+间的电子转移并产生大量的氧空位。此外,Ce-Zr-Ti之间存在较强的协同作用,这可能是其优异抗SO2性能的原因。其中,Zr的存在促进了有利的过程。采用In suit DRIFTS研究催化剂还原前后的反应机理。（2）为了进一步改性CeTiOx催化剂,研究了采用乙二醇-乙醇溶剂热法成功合成了Ni-Sn共修饰CeTiOx的NSCT（Ni:Sn:Ce:Ti=0.7:0.3:1:2）催化剂。Ni-Sn共修饰后明显提高了NSCT的氧化还原能力、活性氧的储存能力以及酸位点,由于存在Ce4++Ni2+＝Ce3++Ni3+,Sn4++Ni2+＝Sn2++Ni3+双电子转移,极大促进了NSCT的催化性能,在200～400℃达90%以上的NO转化率,且在通SO2反应20 h后其活性还能维持在～91%。同时提出Ni、Sn改性后所起的主要作用。由于存在Ni2+向Ce4+的电子转移,抑制了SO2向Ce4+的电子转移,且Sn4+容易得电子会优先与SO2发生反应,从而抑制活性组分Ce上硫酸盐物种的形成,这是NSCT拥有优异抗SO2中毒的主要原因是。根据In situ DRIFT研究结果提出催化剂的反应机理。（3）为了得到在更低温度下拥有优异性能的催化剂,研究了采用两步法成功合成了Ce改性Mn基催化剂的Ce0.025-Mn Co Al Ox片状结构催化剂,并显著提高催化剂的活性和抗SO2性能。Ce0.025-Mn Co Al Ox在125℃时可达100%的NO转化率,同时在反应中产生较少的N2O,具有良好的N2选择性,并在长时间的通H2O、SO2反应中活性一直维持在100%。其中,催化性能的提高与Ce0.025-Mn Co Al Ox具有较大的比表面积、较好的氧化还原能力以及较多的酸位点等有关。从XPS分析得知,由于存在Ce3+向Mn4+和Co2++Ce4+＝Co3++Ce3+间的电子转移,有效抑制了SO2向活性Mn的电子转移,并阻止Ce的硫化,有效保护了活性物种Mn,这是Ce0.025-Mn Co Al Ox催化剂拥有优异抗SO2性能的主要原因。最后通过In situ DRIFT提出相关反应机理。