我国以煤为主的能源结构、以重化工为主的产业结构以及以公路为主的交通运输结构短时间内难以发生根本转变,大气环境污染问题的复杂性、长期性、艰巨性依旧存在,打赢蓝天保卫战仍是打好污染防治攻坚战的重中之重。当前大气污染防治的主要矛盾,在于PM与臭氧污染防治,而挥发性有机物（Volatile organic compounds,VOCs）和NOx作为PM和近地面臭氧生成的前驱体,具有多重环境效应,严重危害生态环境与人体健康,开展VOCs降解和NOx脱除工作刻不容缓。随着超低排放改造项目的推进,中小型工业锅炉、工业窑炉、非电行业烟气污染物排放问题愈发明显,其烟气中有机污染物浓度低、成分复杂、烟气量大,属于低温含湿含硫烟气环境,难以直接应用现有工业源VOCs吸附技术和催化氧化技术,亟待开展烟气VOCs高效控制技术研究。本文基于臭氧多污染物一体化脱除技术,选取邻二甲苯作为烟气中含量较高、危害较大的典型芳香烃类VOCs的代表,在低温下（20～140°C）开展臭氧耦合催化剂氧化邻二甲苯和NOx的研究,主要包括以下两个部分:（1）单独氧化邻二甲苯部分。首先以γ-Al2O3为载体,通过等体积浸渍法合成了一系列MOx/γ-Al2O3催化剂（M=Cu、Co、Mn、Ni、Cr）,筛选出最佳活性组分Mn及最佳负载量1.5 wt.%。选取1.5%Mn催化剂进一步探究反应温度、O3/邻二甲苯摩尔比和邻二甲苯初始浓度的影响。结果表明,催化反应的最佳温度区间为80～120°C,推荐O3/邻二甲苯摩尔比为10～12,催化剂对不同浓度邻二甲苯适应性良好。随后对1.5%Mn催化剂进行抗硫抗水试验,结果显示低浓度SO2（100 ppm）几乎不影响催化剂性能;高浓度SO2（200ppm）与H2O（60%RH）的存在都会引起催化剂失活,其中H2O的影响是可逆的,SO2的影响不可逆。在高浓度SO2气氛下,邻二甲苯的转化率仍能维持90%以上,说明催化剂对SO2耐受性良好。在SO2与H2O同时存在时,H2O能够缓解SO2对催化剂的影响。（2）NO与邻二甲苯共同氧化部分。试验制备了M-Mn/γ-Al2O3双金属负载催化剂（M=Co、Cr、Ce、Fe）,所有改进的催化剂均未出现失活现象,稳定性得到了明显提升。深度氧化NO与VOCs综合表现最佳的是Fe/Mn催化剂,催化氧化过程的最佳温度区间为60～100°C。催化反应时,O3优先将NO氧化为NO2,之后同时进行NO2的深度氧化与邻二甲苯的初步氧化,最后多余的O3将邻二甲苯初步氧化生成的小分子有机物再完全氧化为COx。改进的催化剂对SO2耐受性提升,即使在高浓度SO2气氛（200 ppm）中也不会影响其催化性能,H2O（60%RH）依旧引起可逆的失活,SO2与H2O同时存在则会导致不可逆失活。不过即使在高浓度SO2与H2O共存的气氛下,催化剂仍能实现约90%的NO深度氧化效率及80%的邻二甲苯降解效率,证明了其工业化应用的可行性。