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随着社会的发展煤化工行业正在起着越来越重要的作用，但是在煤化工的生产过程中会产生大量的含硫废气，由于Cluas反应受到热力学平衡的限制，仍有2-3％的H2S残留在Claus尾气中，随着环境法规的日益严格和硫磺资源的短缺，多种技术被开发和应用到Claus尾气脱硫中。在这其中H2S选择氧化技术得到了最为广泛的应用，本论文利用一种简便的方法合成了含钒类水滑石前驱物，焙烧后得到了相应的衍生复合氧化物催化剂。采用XRD、TG-DTG、N2吸脱附、XPS、TPR/TPD、FT-IR等技术手段表征和考察了催化材料的结构特征和影响催化剂性能的主要因素，并研究了其催化性能，阐明了催化剂的催化机理，得到的主要结果和规律性认识如下: 1.钒插层层板间的Mg2AlxV1-xO催化剂体系 利用简便的一步法成功合成了钒插层层板的Mg2AlxV1-x-Cl-LDH材料，在空气气氛下550℃焙烧得到了相应的衍生复合氧化物。催化剂材料中钒物种主要以[VO4]和Mg3V2O8形式存在，同时存在少量的V4+物种。催化剂能够在180℃，高空速的条件下表现出较好的催化活性和一定的稳定性，催化剂的催化机理为H2S首先被吸附在催化剂表面的中度碱性位后，然后被V5+氧化成硫单质。催化剂的失活主要是由于在反应过程中生成了大量的VO2+和Mg3V2O8物种，从而导致了催化剂表面碱性位的减少。同时形成的少量的低活性的VOSO4物种也能导致催化剂的失活。 2.钒插层层板间的Mg2AlVO催化剂体系 利用两步离子交换法成功合成了钒插层阴离子层间的Mg2Al-V10O28-LDH材料，在空气气氛下550℃焙烧得到了相应的衍生复合氧化物。催化剂材料中钒物种主要以[VO4]和a-Mg2V2O7形式存在，同时存在大量的V4+物种。催化剂材料表面的碱性位没有发生明显的变化，但是在催化剂表面存在有大量的化学吸附氧空位。催化剂能够在160℃，高空速的条件下表现出优异的催化活性和一定的稳定性。钒氧键的长度决定了催化剂的硫选择性;a-Mg2V2O7物种的存在有利于氧化反应的进行。催化剂的失活主要是因为钒被H2S还原的速率小于被氧气氧化的速率，大量形成的长键长的钒氧键导致了催化剂硫选择性的降低。同时单质硫物种的沉积以及低活性VOSO4物种的形成也导致了催化剂的失活。 3.不同钒物种和碱性性质的影响 利用两步离子交换法合成钒交换量为8％的Mg2Al-V10O28-LDH材料，在空气气氛、不同温度下焙烧得到了相应的衍生复合氧化物。随着焙烧温度的升高催化剂中钒物种的存在形式也逐渐发生变化。Mg2AlVO-550催化剂在160℃表现出了最佳的催化活性。研究表明[VO4]和a-Mg2V2O7物种的存在有利于H2S的转化;而V4+和Mg3V2O8物种的存在有利于催化剂硫选择性的增加。当水滑石前驱物中的层间阴离子不同时，钒交换后会对催化剂表面的酸碱性质和钒物种的存在形式有较大的影响，Mg2AlVO-SO4催化剂的表面酸碱性位大量减少且孔结构坍塌。催化剂的活性随着表面碱性位的变化而变化，Mg2AlVO-NO3催化剂因表面拥有最多的碱性位而表现出了最佳的催化活性和较差的硫选择性，Mg2AlVO-SO4催化剂因表面碱性位的大量减少而表现出了较差的催化活性和最好的硫选择性。 4.M2AlVO(M=Cu、Zn、Ni)催化剂体系 利用两步离子交换法成功合成了钒插层的不同二价金属的M2Al-V10O28-LDH(M=Zn、Cu、Ni)材料，在空气气氛下550℃焙烧得到了相应的衍生复合氧化物。催化剂材料中钒物种的存在形式因二价金属的不同而发生改变，Zn2AlVO和Ni2AlVO催化剂中Zn、Ni和V的协同作用使得钒物种在较低温度下便表现出了活性，从而在140℃便产生了催化活性，且其活性相为各种形式存在的V5+。Cu2AlVO催化剂中由于Cu的抑制作用，催化剂表现出了较差的催化活性。Zn2AlVO催化剂在140℃时便获得了最佳的硫产率。