目前火电厂去除NO_X的有效方法是NH₃选择性催化还原法,而NH₃-SCR的核心部分就是催化剂,为达到国家排放氮氧化物的标准研究高效率催化剂已成为趋势。本文通过对氟碳铈矿中成分分析,发现其中最多的稀土元素是Ce和La,廉价的金属元素Fe以及非金属元素F,制备出含有Ce、La、Fe、F的活性粉体并进行脱硝性能测试。通过XRD、BET、NH₃-TPD、Raman和XPS研究活性粉体表面的物质结构以及元素价态,为活性粉体的脱硝性能作出综合性的评定。通过原位红外光谱来研究NO_X与NH₃在活性粉体表面的吸附特征以及反应活化过程,从而推断出活性粉体的作用机制,为活性粉体的作用机理作出合理的解释,具体结论如下:通过浸渍法以及微波加热技术制备了Ce_xLa_1-xO_α活性粉体并对其进行NH₃-SCR脱硝性能的评价,结果发现当反应温度为350°C时Ce_0.8La_0.2O_α活性粉体的脱硝性能最佳,达到了78%的NO转化率。通过表征说明了在Ce_0.8La_0.2O_α活性粉体存在着一种无定型结构,使Ce_0.8La_0.2O_α活性粉体的比表面积和酸位点数量都有提升,促进NH₃-SCR的性能提升。在原位红外研究中得知Ce_0.8La_0.2O_α活性粉体会将NH₃活化成NH₂物种,而NO则被氧化成双齿硝酸盐参与到SCR反应中,此过程存在Eley-Rideal机理和Langmuir-Hinshelwood机理。通过浸渍法以及微波加热技术制备了一系列Ce_0.8La_0.2Fe_zO_α活性粉体并对其进行NH₃-SCR脱硝性能的评价,结果发现掺杂Fe后的Ce_0.8La_0.2O_α活性粉体都优于Ce_0.8La_0.2O_α活性粉体,其中Ce_0.8La_0.2Fe_0.075O_α活性粉体有最佳的脱硝性能,在反应温度为350°C时达到了92%的NO转化率。而不同的表征结果说明Fe的存在能提高CeO₂的分散性并且形成了Fe-Ce-La-O固溶体,从而使比表面积、酸位点数量和Ce³⁺含量都有提高。在Ce_0.8La_0.2Fe_0.075O_α活性粉体中由于掺杂了Fe元素与Ce形成了一个循环电子对(Fe²⁺/Fe³⁺,Ce³⁺/Ce⁴⁺)增强了氧化还原反应,导致NH₃的活化促进NO_X的分解。在原位红外的研究中Ce_0.8La_0.2Fe_0.075O_α活性粉体会将NH₃吸附并活化成NH₂物种,而NO则是主要被吸附氧化成活泼的单齿硝酸盐,因此在Ce_0.8La_0.2Fe_0.075O_α活性粉体中Eley-Rideal机理和Langmuir-Hinshelwood机理协同作用共同促进NH₃-SCR的性能提升。通过相同的制备方法掺杂F离子到Ce_0.8La_0.2Fe_0.075O_α活性粉体中,研究F离子对Ce_0.8La_0.2Fe_0.075O_α活性粉体NH₃-SCR脱硝性能的影响。结果发现在500°C焙烧温度下添加F离子会导致Ce_0.8La_0.2Fe_0.075O_α活性粉体的脱硝活性下降,而在300°C和400°C焙烧温度下,Ce_0.8La_0.2Fe_0.075O_α活性粉体的活性略有提升,通过表征说明F离子在不同的焙烧温度下形成的物质不同,300°C下会有氟化物的形成,而在500°C下没有氟化物的形成并且F离子的存在会破坏Ce_0.8La_0.2Fe_0.075O_α活性粉体中的无定型结构,抑制Ce³⁺/Ce⁴⁺的转变,导致氧空位的减少,降低了活性。