氮氧化物是主要的大气污染物之一,主要来源于化石燃料燃烧以及机动车尾气排放。NH₃选择性催化还原脱除NO（NH₃-SCR）是目前最为有效的烟气脱硝技术。高性能催化剂是NH₃-SCR技术的核心。目前,商业催化剂V₂O₅-WO₃（或Mo O₃）/Ti O₂存在活性温度窗口窄（300-400°С）、V₂O₅具有生物毒性等不足限制了其应用。无钒过渡金属氧化物催化剂因其优秀的NO_x脱除率而备受关注。铁钨复合氧化物催化剂在一定的温度范围内具有较高的NO转化率和N₂选择性,即使在H₂O和SO₂同时存在的情况下,失活率也较低。但其反应温度窗口仍需拓宽。因此本文进行了FeO_x-WO₃催化剂NH₃-SCR反应性能优化及机理研究。首先通过调控催化剂的制备方法优化催化剂的NH₃-SCR反应性能。催化性能很大程度上取决于制备方法,不同方法制备的FeO_x-WO₃催化剂的NO转化率依次为研磨法（FW-GR）>溶胶-凝胶法（FW-SG）>微乳液法（FW-ME）>浸渍法（FW-IM）。结果表明,NO转化率与Fe WO₄物种密切相关。结果还表明具有较高比表面积、表面Fe²⁺含量、表面吸附氧、氧化还原能力、表面酸量和酸性强度的催化剂表现出更好的NO转化率。原位DRIFTS结果表明,不同方法制备的铁钨催化剂反应中间体具有明显差异。FW-GR和FW-ME涉及形成NH₂,然后与NO_x物质反应进一步分解为N₂和H₂O。而FW-IM上NH₄NO₃物种的形成则容易转化为N₂O,这可能是FW-IM催化剂在反应中N₂O量高于其他FW催化剂的原因。此外,四种FW催化剂虽反应中间体不大相同但是却都遵循在低温（<300°C）下以“L-H”机理为主,高温（>300°C）下以“E-R”机理为主。其次本文进一步通过调变催化剂制备过程中热处理温度优化FeO_x-WO₃催化剂SCR性能,探究热处理温度对催化剂表面结构和表面酸性的影响。结果表明400°C焙烧的FeO_x-WO₃催化剂在213°C时达到90%的NO_x转化率,500°C焙烧的FeO_x-WO₃催化剂的NO_x脱除效率超过90%的温度窗口为220-500°С。随着焙烧温度从400°C到800°C的增加催化剂的结晶度逐渐增强,但其氧化还原能力和表面酸性逐渐减弱。相对于高温热处理,更低温度热处理的催化剂具有更丰富的晶格缺陷和更多的表面Fe²⁺种类,产生大量的表面氧空位进而提高了催化剂表面的氧循环能力,促进了SCR反应。此外,FeO_x-WO₃催化剂上Lewis酸性位点主要由与不饱和Fe^m+和Wⁿ⁺离子有关的晶格缺陷提供,而Br?nsted酸性位点主要由与部分水合钨物种（O-W-O和W-O-W）形成的表面羟基提供。综上,本文通过制备方法及热处理优化获得了催化性能优秀且无毒无钒的铁钨复合氧化物催化剂,初步认识了该催化剂物理结构、氧化还原性能、表面酸性与NH₃-SCR反应活性的联系,得出了催化剂制备方法及热处理对NH₃-SCR反应路径的影响。这为研究宽温度窗口、强抗性及廉价的催化剂提供了思路,同时对进一步开发高效SCR脱硝催化剂提供了参考依据。