汞是一种剧毒的大气污染物,会对环境造成长期的危害。煤炭燃烧是最大的汞排放源,因此控制汞排放最重要的就是减少燃煤烟气中的汞含量。催化氧化法能够将单质汞转化成为水溶性的氧化态汞,是一种十分可行的的燃煤烟道气脱汞方法。过渡金属氧化物具有较好的氧化还原能力,是催化氧化法脱汞的常用催化剂。但现有制备方法合成出的催化剂结构较差,活性位点数量较少,影响反应气体的传质与吸附氧化过程,从而限制了其对Hg⁰的催化效率。本论文针对现有脱汞催化剂存在的问题,对催化剂进行形貌调控。首先通过调控催化剂的孔道结构来改善其性质,研究催化剂的脱汞活性以及烟道气组分对催化剂的影响。在此基础上考察了Ce和Co的相互作用,探究其组分之间相互作用的方式、规律和机理。其次通过调控催化剂暴露晶面以提高其表面活性位点数量,并使用活性测试与表征分析其理化性质与脱汞性能。使用模板法制备Ce-Co催化剂调控催化剂的结构,并与共沉淀法进行对比（分别以Ce-Co-T与Ce-Co-C表示）,表征结果表明Ce-Co-T比Ce-Co-C具有更均一的粒径与孔径、更大的比表面积、更有利的金属组分分散度、更多的表面吸附氧以及更强的氧化还原能力,因此对Hg⁰具备更好的催化氧化活性。在150-350oC的温度范围内Ce-Co-T的催化脱汞效率都保持在95%以上,最高点150oC时的效率为99.9%。同时该催化剂还具有良好的稳定性,180,000 h^-1空速下3000 min测试后其活性稳定,结构未发生明显变化。为了更好地调控改善催化剂的理化性质,有必要研究Ce、Co组分的不同配比对催化剂的影响。表征发现催化剂合成过程中组分间相互作用导致晶格畸变,会降低催化剂的结构有序度与比表面积,但能够增加表面活性O数量。Ce₃-Co₁与Ce₆-Co₁催化剂中由于Ce含量较高,发生了CeO₂的烧结,降低了催化剂的有序度与比表面积的同时也减少了催化剂表面活性O的数量。因此,晶格畸变程度适中且CeO₂分散度较高的Ce₁-Co₃催化剂具有最佳的理化性质与脱汞活性。为了进一步提高催化剂表面活性位点数量,对催化剂晶面进行调控合成出Co₃O₄纳米棒,其Hg⁰氧化效率在100-300oC内始终大于90%,最高时能够达到98%,催化活性远大于普通Co₃O₄纳米颗粒。两种形貌催化剂在结晶度、结构、整体氧化还原能力方面差异均不大。其活性差异较大的主要原因是Co₃O₄纳米棒暴露了较多的（220）晶面,使其具有更多的表面化学吸附氧。