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氨选择性催化还原(NH3-SCR)技术是有效的固定源氮氧化物(NOx)控制技术,本文系统研究了不同类型过渡金属氧化物的SCR反应性能,包括钒基催化剂和复合型铁基氧化物。取得如下研究结果:在钨氧化物的不同分散状态下,考察了钨氧物种对催化剂表面酸度、氧化还原性能、VOx物种分散形式和SCR反应性能产生的影响,阐述了助剂钨氧化物对传统V2O5-WO3/TiO2催化剂的促进作用。研究发现,钨氧化物的不均匀分散将导致TiO2载体表面形成体相WO3晶体,从而降低表面的Br nsted酸量。TPR和拉曼光谱结果表明,VOx物种倾向于单层分散在TiO2载体表面并与无定形态的WOx物种紧密作用。VOx物种的存在形式与钨氧化物的含量和分散状态密切相关。在低钒负载条件下,钒基催化剂氧化还原能力和低温SCR性能主要由V2O5负载量决定,无定形态WOx物种对VOx物种的单层适度分散结构的形成产生促进作用;而在高钒条件下,V2O5和WO3含量的提高对催化剂的低温活性影响都不明显,而过量的WOx物种将对钒氧化物产生压缩作用,导致表面形成多聚态的钒氧物种。通过研究Fe2O3-TiO2复合氧化物替代WO3/TiO2载体后催化剂的物理化学性能及SCR反应活性,发现在300450°C条件下,2wt.%V2O5/Fe2O3-TiO2催化剂表现出了良好的NOx转化率、N2选择性和抗H2O/SO2中毒能力。铁氧化物替代型钒基催化剂中三种组成成分V Fe Ti相互作用,共同影响了催化剂的酸性、氧化还原能力及SCR反应。针对铁基复合氧化物的研究表明,铁基氧化物的SCR性能与不同类型金属元素掺杂、固溶体结构的形成及表面物种等因素密切相关。NH3相关的催化反应在铁基氧化物表面存在NH3-CR和NH3-CO反应的竞争关系。原位DRIFTs和催化活性结果表明,在高温条件下,NH3-SCR反应属于L酸活化型E R机制。不同类型的铁基尖晶石氧化物的NH3-SCR反应受到结构效应影响:Co、Ni、Zn掺杂形成的MN型尖晶石结构抑制了外层八面体位Fe3+/Fe2+氧化还原循环,导致NH3吸附、活化、参与催化反应的能力下降;Mn掺杂对MH型尖晶石结构影响较小,并增强了表面氧化能力,Mn Fe氧化物表现出良好的低温SCR活性。