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燃煤电厂排放的氮氧化物（NOX）是当前主要的大气污染物之一,NH3-SCR技术被认为是最佳的降低NOX排放量技术。其中V2O5-WO3/TiO2是应用最广泛的商业催化剂。但是,商业V基催化剂在工业应用过程中暴露出一些问题,例如低温活性较差,工作温度范围较窄（300400℃）。因此,开发高效、环保的无V体系脱硝催化剂是当前研究的一个热点方向。Nb元素因其与V同族,具有与V相似的性质,毒性弱于V,且具有独特的酸性而广泛用于NH3-SCR反应。现有的研究大多将Nb作为助剂掺杂到催化剂中,而在NH3体系中以Nb为活性组分的NH3-SCR催化剂是否还会具有优异的低温催化活性?因此,本文针对商业催化剂低温活性差、操作温度窗口窄的问题,通过设计和合成新型高效Nb基催化剂,旨在提高催化剂的低温活性和扩宽催化剂的操作温度窗口。本文围绕以Nb为活性组分,TiO2为载体,设计合成新型Nb基催化剂用于脱除燃煤电厂尾气中氮氧化物,并考察Nb基催化剂的NH3-SCR脱硝性能,研究不同助剂掺杂后的Nb基催化剂催化性能的差异。同时对催化剂进行了XRD、BET等表征对催化剂结构进行探究。研究内容主要如下:1、通过调变负载助剂的方式合成了Nb-Fe-Ce/TiO2催化剂,研究了其在NH3-SCR反应中的催化活性,并对其表征分析。研究结果表明,10%Nb-0.7%Fe-3%Ce/TiO2催化剂具有最佳的脱硝性能,在300℃时达到最高NO转化率100%,操作温度窗口为T80=225500℃。通过对催化剂的结构（XRD）和织构（BET）进行分析,结果表明,活性组分Nb,活性助剂Fe、Ce的金属氧化物在TiO2载体表面高度分散。引入助剂Fe、Ce之后,活性组分Nb、活性助剂Ce、Fe和载体TiO2之间存在相互作用,促使锐钛矿相TiO2微晶尺寸在不同程度上减小;Ce的引入能提高催化剂的比表面积和平均孔径。随着活性助剂Fe、Ce的共同引入,催化剂比表面积有所降低,平均孔径增大,表明Nb、Fe、Ce一种、两种或者三种均已负载在TiO2载体上,且高度分散在TiO2载体上,因此10%Nb-0.7%Fe-3%Ce/TiO2催化剂表现出最佳的脱硝性能。2、基于上述研究,进一步通过浸渍法合成了Nb-Ce-W/TiO2催化剂,研究了其在NH3-SCR反应中的催化活性,并对其表征分析。研究结果表明,10%Nb-7%Ce-0.7%W/TiO2催化剂具有最佳的脱硝性能,最高NO转化率100%反应温度为Ttop=250400℃,操作温度窗口为T80=200500℃。通过对催化剂的结构（XRD）和织构（BET）进行分析,结果表明,活性组分Nb,活性助剂Ce、W的金属氧化物在TiO2载体表面高度分散,引入助剂Ce、W之后,活性组分Nb、活性助剂Ce、W和载体TiO2之间存在相互作用,促使锐钛矿相TiO2微晶尺寸在不同程度上减小;所有催化剂仍保持着TiO2载体的的介孔结构,Ce、W的单独引入能提高催化剂的孔容和平均孔径。随着活性助剂Ce、W的共同引入,催化剂比表面积有所降低,平均孔径增大,表明Nb、Ce、W一种、两种或者三种均已负载在载体TiO2上,且高度分散在载体TiO2上,由此10%Nb-7%Ce-0.7%W/TiO2催化剂表现出最佳的脱硝性能。3、通过浸渍法合成了Nb-Ce-Zr/TiO2催化剂,研究了其在NH3-SCR反应中的催化活性,并对其表征分析。研究结果表明,10%Nb-7%Ce-0.7%Zr/TiO2催化剂具有最佳的脱硝性能,最高NO转化率100%反应温度为Ttop=250450℃,操作温度窗口为T80=210500℃。通过对催化剂的结构（XRD）和织构（BET）进行分析,结果表明,活性组分Nb,活性助剂Ce、Zr在TiO2载体表面的金属氧化物高度分散,引入助剂Zr之后,增强了活性组分Nb、活性助剂和载体TiO2之间存在相互作用,促使锐钛矿相TiO2微晶尺寸在不同程度上减小;所有催化剂仍保持着TiO2载体的的介孔结构,随着活性助剂Ce、Zr的共同引入,10%Nb/TiO2催化剂的比表面积达到最大,由此10%Nb-7%Ce-0.7%W/TiO2催化剂表现出最佳的脱硝性能。