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NH3是引起光化学烟雾、水体富营养化、土壤碱化等环境问题的主要因素之一。本论文依托“863计划”重点项目——氰化氢混合废气净化技术与设备,以黄磷尾气中HCN催化水解产物——低浓度NH3为研究对象,同时兼顾化工行业生产过程中排放的大气量低浓度含NH3废气,采用低温催化氧化技术,将低浓度含NH3废气催化氧化为无毒无害的N2。本论文针对低温选择性催化氧化技术的核心——催化剂,开展了系统的研究工作,包括催化剂载体筛选、催化剂活性组分及助剂的配比筛选、制备条件优化、反应影响因素规律分析及条件优化、催化剂活性表征及理化性质分析等,并对NH3选择性催化氧化机理进行了初步探讨。载体筛选研究结果显示：由于TiO2与过渡金属之间的相互作用,活性组分在载体上具有良好的分散性,所以TiO2载体在低温微氧条件下的活性明显优于AC和Al2O3。在以TiO2为载体制备的单组份过渡金属催化剂中,Cu/TiO2、Co/TiO2和Cr/TiO2催化剂的低温活性较好,Fe/TiO2和Ni/TiO2催化剂的低温活性较低。Cu基和Cr基的双组份过渡金属催化剂中,Cu-Mn/TiO2催化剂活性较好,NOx收率较低；Cu-Co/TiO2催化剂活性好,NO收率高；Cr-Ni/TiO2催化剂活性好,N2O收率高。进一步对NOx收率较低的Cu-Mn/TiO2催化剂和NO收率高的Cu-Co/TiO2催化剂进行了优化研究,结果显示：共沉淀法制备的Cu-Mn/TiO2催化剂(350℃焙烧,Cu：Mn=5%：5%(质量百分数))在烟气中O2含量为1%的条件下具有较好的催化氧化活性,且NOx收率较低,该催化剂在200℃时NH3去除率和NOx收率分别为80%和30%；而浸渍法制备的Cu-Co/TiO2催化剂(400℃焙烧,Cu：Co=10%：5%(质量百分数))在烟气中O2含量为1%的条件下具有非常好的活性,但NO收率高,该催化剂在150℃时NH3去除率大于90%,NO收率为100%。选择性催化氧化NH3“一步法”实验结果显示：要么NH3去除率低,NOx收率高；要么NH3去除率高,产物中NO或N2O的收率也高,难以同时获得较高的NH3去除率和N2选择性。因此,在总结前期实验结果和查阅相关文献的基础上设计并实践了“二步法”。“二步法”研究结果表明：以浸渍法制备的Cu-Co/TiO2催化剂(Cu-Co组分质量百分比为5%：10%、400℃焙烧温度)作为第一层催化剂与共沉淀制备的MnOx催化剂作为第二层催化剂相结合,其催化氧化效果最好。反应条件后优化,在1%O2含量、无水、15,000h-1空速反应条件下,100℃时NH3去除率可达90%,同时产物中检测不到NO和NO2,N2O收率仅有10%。催化剂上NH3吸附—脱附稳定性测试结果表明：低于100℃时,催化剂上NH3的吸附量大、脱附时间长,但N2O收率低；相反地,高于100℃时,催化剂上NH3的吸附量降低、脱附时间缩短,但N2O收率提高了。“二步法”催化剂的稳定性测试结果表明：当反应进行到22h后NH3去除率由90%缓慢降低到85%左右,同时N2O收率略有降低,但在测试40h内催化剂性能较稳定。