氨气选择性催化还原(NH3-SCR)氮氧化物(NOx)，是目前用于消除固定源与移动源中的NOx最有效的技术之一。该技术是在催化剂存在条件下，以尿素或氨气作为还原剂，将NOx还原为无污染的N2。商用的钒基催化剂存在温度窗口窄、易生成SO3、具有生物毒性等问题，因此开发满足日益严格的排放法规要求的新型、高效、环境友好的非钒基SCR催化剂成为了研究的热点。本论文主要围绕铈基材料，通过调节其酸碱性和氧化还原性能，重点研究催化剂构效关系，进而开发出用于柴油车尾气和燃煤电厂烟气中氮氧化物消除的新型、高效、铈基SCR催化剂。　　根据将选择性催化还原(SCR)与颗粒捕集器(DPF)结合起来可以减小柴油车尾气处理系统的体积这一设想，将具有较好低温SCR活性的Pt@CeO2/MCM-56(简称PCM)和具有较好高温SCR活性的CeO2-CuO(9∶1)/MCM-56(简称CCM)催化剂进行了组合，使其能够拓宽反应温度窗口的同时还能消除尾气中的颗粒物。对这两种催化剂进行了三种不同方式的组合。其中组合A是将CCM置于进气端，PCM置于出气端;组合B是将PCM置进气端，CCM置于出气端;组合C是将两者进行混合。研究发现只有组合A在空速为240000mL g-1h-1条件下150～550℃范围内氮氧化物转化率可高于80％。通过NH3-TPD、H2-TPR、NH3转化表征结果显示，在组合B和组合C的情况下温度高于250℃时NH3会被深度氧化导致SCR活性急剧降低。而组合A将PCM置于CCM的下游，避免了NH3的非选择性氧化。所以组合A不仅结合了两种催化剂的优势，还避免了它们的缺点，最终获得了较好的NOx消除性能和较高的N2选择性。另外，使碳烟颗粒物的起燃温度有很大程度的降低。　　分子筛因具有大比表面积、较好的热稳定性以及合适的酸性在氨选择性催化还原氮氧化物(NH3-SCR)中得到了广泛研究。我们采用传统水热法合成了hollow-ZSM-5，并通过浸渍法将活性组分CeO2-CuO纳米粒子负载于hollow-ZSM-5上制备出了CeO2-CuO/hollow ZSM-5催化剂，该催化剂具有适宜的酸性和氧化还原性能，在340～550℃，空速为GHSV=480000ml/(g*h)条件下显示出了较好的SCR活性（90％的NOx转化率）。　　通过原子层沉积(Atomic Layer Deposition，ALD)在分子筛催化剂表层沉积薄层氧化物的方式制备出了催化剂CeO2/Cu-SSZ-13和SiO2/SAPO-34。CeO2/Cu-SSZ-13(ALD)在800℃12.5％H2O水热条件下处理6小时后，SCR催化活性无明显下降，且高温活性因为二氧化铈的存在略有提高。制备的SiO2/SAPO-34(ALD)催化剂的低温水热稳定性在薄层SiO2的保护下得到了显著的改善。　　燃煤电厂脱硝工艺主要有两种，一种是在脱硫除尘之前，另一种是在脱硫除尘之后。第一种需要催化剂具有较好的抗硫抗碱中毒性能以及较好的中高温SCR活性。第二种则需要催化剂具有较好的低温SCR活性。以磷酸修饰二氧化铈，通过合理调控催化剂的酸碱性和氧化还原性能，避免高温下二氧化铈的强氧化性引起的还原剂NH3深度氧化，制备出的Ce-P-O催化剂表现出了优异的中高温SCR活性。另外，为进一步提高催化剂抗碱中毒性能，将Ce-P-O催化剂负载在TiO2上，制备的Ce-P-O/TiO2催化剂表现出了较好的SCR活性和抗碱中毒性能。碱金属钾对Ce-P-O/TiO2催化剂的毒化作用在于同时影响催化剂的酸性和氧化还原性能，通过物化表征发现，在不影响氧化还原性能的前提下磷酸修饰后可以大幅增强催化剂酸性，从而减弱了碱金属对催化剂的毒化作用。　　以具有较大的比表面积和合适的酸性的有序介孔碳CMK-3为载体，负载Mn、Ce氧化物制备出催化剂MnOx/CMK-3和CeO2/CMK-3。MnOx/CMK-3表现出了优异的低温SCR活性，其较好的低温活性可归因于Mn氧化物多种价态之间的相互作用使其具有强的氧化还原能力。