中国大陆每年NO_x排放中大约有三分之一来自机动车尾气。随着机动车排放法规日益严格,对车载SCR催化剂的性能需求主要来自几个方面:柴油机冷启动及怠速工况下尾气温度较低,通常在250℃以下;催化器内催化剂载体的实际温度场不均匀,会出现430℃⁵30℃的高温区域;DPF再生也会产生高温排气。本文以发展宽温度窗口的复合金属氧化物催化剂为目标,采用溶液燃烧法制备了钒基负载锰元素与铒元素的SCR催化剂,并进行了性能测试和理化结构表征。本文主要研究内容如下:（1）掺杂锰元素对催化剂的性能影响及理化表征采用溶液燃烧法制备了TiV_0.1O_x和TiV_0.1Mn_rO_x（r=0.05,0.1,0.15）系列催化剂,性能测试表明,引入Mn元素能有效改善催化剂的低温活性,也会使高温性能有所减损,当r=0.1时TiV_0.1Mn_0.1O_x催化剂性能最好,在190℃⁴40℃之间保持80%以上的活性和选择性。BET表征发现掺杂Mn元素没有对比表面积、孔容及孔径产生明显改变。XRD图谱中只发现了锐钛矿型TiO₂衍射峰,说明活性组分高度分散在载体表面。NH₃-TPD曲线表明四种催化剂表面总酸量相近,随着Mn含量提高,酸量分布向低温集中。TEM照片表明部分催化剂出现了烧结问题,但表面孔道结构丰富。（2）掺杂铒元素对催化剂的性能影响及理化表征采用溶液燃烧法制备了TiV_0.1Mn_0.01Er_mO_x（m=0.005,0.01,0.015,0.02）系列催化剂,性能测试表明,适量Er负载不仅提升了低温性能,也改善了高温性能。然而,负载更多的Er元素只会提升高温性能,低温性能反而降低。本文优选出的TiV_0.1Mn_0.01Er_0.01O_x催化剂具有160℃⁴70℃的活性温度窗口。BET表征发现掺杂Er元素使比表面积增大。XRD图谱中发现了锐钛矿型TiO₂衍射峰,说明活性组分在载体表面呈无定形态分布。NH₃-TPD曲线表明TiV_0.1Mn_0.01Er_0.01O_x总酸量大于TiV_0.1Mn_0.1O_x催化剂,在全温度段的酸量分布也高于TiV_0.1Mn_0.1O_x催化剂,意味着有更多NH₃吸附在表面进行反应。TEM照片表明部分催化剂出现了烧结问题,但表面孔道结构丰富,颗粒形貌有所改善。（3）TiV_0.1Mn_0.01Er_0.01O_x表面SCR反应机理探讨应用原位漫反射对TiV_0.1Mn_0.01Er_0.01O_x催化剂进行机理研究,表明催化剂表面具有丰富的Bronsted酸性位点和Lewis酸性位点,NH₃分别吸附形成NH₄⁺和配位NH₃,其中Lewis位点含量更高,起到主导作用;NO在催化剂表面同时形成单齿、双齿和桥式硝酸盐,三种硝酸盐含量相近,共同参与SCR反应;本文认为既有NH₃吸附活化后与气相NO反应,也有NO氧化生成硝酸盐参与反应,因此TiV_0.1Mn_0.01Er_0.01O_x表面同时存在以Lewis酸形成的配位NH₃物种为主导Eley-Rideal反应机理和Langmuir-Hinshelwood反应机理作用。