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氨选择性催化还原（NH3-SCR）因其脱除效率高、气体处理量大、反应条件易于控制等优势成为当前国内外应用最为广泛的烟气脱硝技术。鉴于现阶段,该技术中成熟商业催化剂的活性温窗不能很好地匹配低温脱硝工况的需求。基于低温燃煤烟气治理和研究的现实意义,开发高效稳定、环境友好的低温NH3-SCR催化剂具有重要价值。Cu基氧化物凭借其环境友好、价格低廉和良好的氧化还原能力成为极具潜力的低温NH3-SCR脱硝催化剂。然其欠佳的分散性、稳定性及耐硫性成为制约其应用的关键。尽管经铜铝类水滑石（CuAl-LDHs）前驱体衍生制备的CuyAlOx复合金属氧化物活性中心更加分散,比传统浸渍法制备的CuO/γ-Al2O3具有更高的脱硝活性。然而在干燥和焙烧过程中,纳米尺度LDHs粒子受层板高表面能、层板间强氢键作用及Cu2+姜泰勒扭曲效应的影响,仍会发生层板的严重堆积,活性中心的暴露依然受到限制。由此,经铜铝类水滑石衍生制备CuyAlOx的脱硝活性及稳定性还是不够理想,抗H2O/SO2性能也未明显提升。本论文基于类水滑石（LDHs）和碳纳米管（CNTs）的优异结构及理化性能,通过碳纳米管缺陷位对类水滑石材料的诱导成核作用,组装制备CuAl-LDH/CNTs,经高温结构拓扑转变衍生构筑CNTs掺杂Cu基氧化物脱硝催化剂（CuAl-LDO/CNTs）。通过CNTs对类水滑石层板的有效阻隔实现Cu基活性中心的高度分散,借助CNTs的热还原性及疏水性特质完成Cu2O/CuO的协调构建及其耐硫性能强化,提升Cu基氧化物催化剂的脱硝性能。结合密度泛函（DFT）理论计算,深层次探究Cu2O、CuO之间的协同催化机制,为高性能Cu基氧化物SCR脱硝催化剂的结构设计、优化及应用提供理论基础。具体研究内容及主要结论如下:（1）考察CNTs和CuAl-LDH的组装方式（原位组装、搅拌组装、机械组装）对前驱体结构形貌及焙烧产物脱硝性能的影响。研究结果表明,三种组装方式制备的CuAl-LDH/CNTs均不同程度分散了CuAl-LDH。原位组装过程中,因CNTs的富电子缺陷位能够诱导CuAl-LDH在其表面原位成核,促使CNTs更好地发挥了空间阻隔作用,优势分散了CuAl-LDH,经该法制备的CuAl-LDH/CNTs（I）呈现出更为松散的堆积形态,具有更薄的片层结构。因此,CuAl-LDH/CNTs（I）经高温结构拓扑转变衍生构筑的CNTs掺杂Cu基氧化物脱硝催化剂（CuAl-LDO/CNTs（I））拥有了更好的Cu基活性组分分散性,进而优化了催化剂表面酸性和氧化还原能力,最终呈现了优异的低温NH3-SCR脱硝性能（180-300℃,NOx转化率大于80%,N2选择性大于90%）。（2）采用原位组装法制备一系列CuAl-LDO/CNTs-x脱硝催化剂,考察CNTs的掺杂量对催化剂表面结构、化学性质及脱硝性能的影响规律,揭示CNTs的引入对耐硫性能强化的作用机制。研究结果表明,调节碳纳米管掺杂量,可以优势调控CuOx价态分布,实现催化剂表面酸性及氧化还原能力的优化。以CuAl-LDO/CNTs-1.0（CNTs质量百分比21.48%）作为催化剂,在180-300℃范围内,NOx转化率可超过90%。此外,CNTs和CuAl-LDO之间的协同作用促进了硫酸铵盐在较低温度下的活化分解,使硫酸铵盐的生成与分解达到一个动态平衡,一定程度上避免了硫酸铵盐在催化剂表面的过量积累,实现了抗硫性能的明显提升。（3）通过密度泛函理论（DFT）计算,深层次揭示Cu2O/CuO对NH3-SCR的协同催化机制。计算结果表明,Cu2O、CuO活性位在反应过程中有良好的分工合作,CuO作为催化剂的主要活性中心,负责NH3和NO反应物的吸附及活化,Cu2O则作为吸附氧活性位,负责表面活性氧物种的快速生成。在Cu2O和CuO的协同作用下,通过表面活性氧物种的传递加快了反应中间体的生成,有利于快速完成催化反应循环。