活性炭纤维（Activated Carbon Fiber,ACF）以其较大的比表面积且孔隙中存在大量的微孔,具有很大的比表面积且其微孔多分布在活性炭纤维表面的特征使其是SCR低温（<120℃）催化剂理想的载体。当前,氮氧化合物引起的大气污染问题日益受到关注,它是引起酸雨、光化学烟雾等破坏地球生态环境和影响人体健康的一系列问题的主要污染物,有效的去除氮氧化合物的污染是一个重要的研究课题。以活性炭纤维净化NO_x已成为催化领域的一个研究热点。近年来,由于汽车作为一种现代化的交通工具已越来越受到人们的喜爱,而随之而来的汽车尾气导致的空气污染问题也越来越来突出,而氮氧化物是汽车尾气中主要的污染物,严重影响了一些环境敏感区如学校、商业中心等区域的空气质量。目前,NO_x的净化有很多方法,工业上应用最广的一种脱氮技术是选择性催化还原（SCR）催化剂,还原剂主要是NH₃,但是NH₃作为还原剂对反应温度等实验条件要求比较严格,在很多场合不合适。目前研究的重点多集中于高温和低温条件下的NO_x净化研究,而研究的催化剂等在环境温度下则不具备高活性,对于学校、机关、医院、高级商务区等环境敏感区又不可能建设大规模的废气净化装置及加热装置,如何在环境温度下、快速、便捷的实现NO_x的高效净化是一个难题。基于一些环境敏感区对大气环境质量的高标准要求,如何在低温尤其是环境温度下实现高效、便捷的NO_x的催化净化已经成为一些环境敏感区获得较好大气环境质量的急需技术。本实验研究中,我们采用价格相对低廉的粘胶基ACF,分别负载尿素、氧化铈、氧化锰、ACF负载氧化铈复配尿素和ACF负载氧化锰复配尿素制备了5大类18种催化剂,用于低温高效脱硝的实验研究。催化剂的表征实验表明,随着负载物量的增加,催化剂的比表面积不断下降,从扫描电镜的实验结果中也可以发现,ACF的表面是光滑的,随着负载量的增加,在ACF表面的纳米颗粒逐渐增多,通过X衍射的实验可以发现,多数被负载的金属氧化物不是以晶体形式存在的。L9（34）正交实验结果表明,对催化剂催化性能影响最大的因素是空速（R=11.753）,其次是氧气的体积百分比（R=10.283）,然后分别是温度（R=3.227）和尿素的负载量（R=1.99）,且本研究中SCR实验条件的优化选择是:氧气的体积浓度为10%,空速为10000 h^-1。SCR实验结果表明,制备的催化剂在进行NO_x的净化反应时是以催化还原的方式实现NO_x的转化的。对于系列urea/ACF催化剂,尿毒的负载量对催化剂催化净化NO_x的性能有着明显的影响,虽然负载量为20%时在20℃能获得最高的NO_x转化率,但其性能受温度变化影响太大。从获得较高和较为稳定的NO_x转化率对制备的6种催化剂进行综合评价,60%urea/ACF是urea/ACF系列催化剂最理想的选择;但是若仅适用于恒温20℃,则20%urea/ACF是最佳选择。系列CeO₂/ACF催化剂中, 20%CeO₂/ACF在温度较低时能获得最高的NO_x转化率,但后续复配催化剂制备时,综合考虑到CeO₂/ACF催化活性随温度变化的趋势,选择了10%CeO₂/ACF用于制备urea-CeO₂/ACF。系列urea-CeO₂/ACF催化剂的实验研究表明,通过在ACF上负载一定得尿素和氧化铈能有效的提高催化剂的催化活性剂催化活性在不同温度下的稳定性,但尿素的负载量并不是越多越好,制备的4:1 urea-CeO₂/ACF催化剂同时能够实现较高的NO_x转化率且其催化活性受温度变化影响很小。系列MnO_x/ACF催化剂的研究表明,在本实验研究的条件下以ACF单独负载MnO_x制备用于低温催化净化NO_x的催化剂不可行,需要进行进一步的改性。系列urea-MnO_x/ACF的研究表明在MnO_x/ACF上负载urea可以有效地改善其低温催化净化NO_x的活性,在20℃时3种催化剂的NO_x转化率均高于70%,5:2urea-MnO_x/ACF和6:2urea-MnO_x/ACF的NO_x转化率更是接近了80%。5:2的urea-MnO_x/ACF是同类催化剂中性能较为优越的。对选择出的5种催化剂综合对比分析表明,负载有urea的催化剂的NO_x转化率明显高于未负载urea的催化剂;在负载有urea催化剂中,4:1 urea-CeO₂/ACF的NO_x转化率明显高于60% urea/ACF和5:2 urea-MnO_x/ACF的NO_x转化率,而5:2 urea-MnO_x/ACF的NO_x转化率在温度低于60℃时也高于60% urea/ACF的NO_x转化率,它可适用于环境温度下NO_x的催化净化,但是通过综合对比4:1urea-CeO₂/ACF和5:2 urea-MnO_x/ACF的NO_x转化率可以发现,4:1 urea-CeO₂/ACF催化剂无论稳定性还是催化活性均高于5:2 urea-MnO_x/ACF的NO_x的。而它们间催化净化NO_x的反应机理的不同,负载有urea的催化剂、未负载urea的催化剂在净化NO_x的过程中发生了不同的化学反应。