氮氧化物NO_x（NO、NO₂、N₂O等）是主要的大气污染物之一,经过理化作用,可产生一系列环境问题,如光化学烟雾、酸雨和臭氧层空洞等,而且加重了全球温室效应,对人体、环境和生产造成很大危害。选择性催化还原（SCR）技术是目前比较成熟和高效的主要脱硝技术之一,其核心技术是催化剂。近年来,在低温氨选择性催化还原（NH₃-SCR）NOx反应中,复合催化剂表现出优良的脱硝活性和较宽的温度窗口得到了研究者的广泛关注。本实验以纳米TiO₂作为载体,Mn为主催化剂,过渡金属Ce、Fe、V、Cu为助剂,采用超声浸渍法制备Mn系催化剂,考察各系列催化剂脱硝活性。结果表明,与V-Mn-Ce/TiO₂、Cu-Mn-Ce/TiO₂催化剂相比,Fe-Mn-Ce/TiO₂ 具有更优良的催化脱硝性能,在150～400℃温度范围内,其脱硝率在70%以上。BET、NH₃-TPD、H₂-TPR、XRD、SEM、XPS等研究发现,催化剂的比表面积越大,NH₃-TPD的脱附峰面积越大、脱附峰数量越多,活性也就越高;催化剂表面上的活性组分以颗粒形式存在,颗粒细小,分布均匀,具有一定的孔隙结构,则催化剂的脱硝活性相对较就高。催化剂表面Mn元素的存在形式对催化剂的脱硝性能具有较大的影响。当催化剂中高价态Mn含量增加时,催化剂的脱硝性能也会随之相应的提高。采用正交设计实验,以活性最高的Fe（0.1）-Mn-Ce/TiO₂催化剂的配比为基础,考察V2O5、WO₃、（Mn/Ce/Fe）等含量和焙烧温度的影响。通过脱硝活性和比表面积的测试优化选出复合催化剂的最佳配比和实验条件:V2O5含量为1%; WO₃含量含量为10%;Mn-Ce-Fe 含量分别为 0.03mol、0.00525mol、0.0075mol;焙烧温度为 400。C。以最佳的实验条件制备出的复合催化剂在150℃～300℃范围内催化脱硝活个性在90%左右。BET、NH₃-TPD、H₂-TPR、XRD、SEM、XPS等研究发现,同系列催化剂中,催化剂比表面积最大,为52.3m2/g,其活性也最高;催化剂的NH₃-TPD脱附峰强度高、数量多、脱附面积最大和酸量最多;催化剂的H₂-TPR还原峰强度高,峰面积大;催化剂活性组分分散性较高,颗粒分布均匀,粒径较小,有一定的孔隙度,利于NH₃的吸附,促进催化反应;催化剂表面Mn主要以高价锰(Mn⁴⁺和Mn³⁺)的形式存在,对于低温脱硝反应来说,Mn³⁺有利于SCR的选择性,而Mn⁴⁺有利于催化转化NOx,因此同时存在Mn⁴⁺和Mn³⁺更有利于提高催化剂的脱硝活性;表面钒物种主要以V⁴⁺形式存在,且V⁴⁺/V⁵⁺比值大,有利于提高脱硝活性;表面W⁵⁺比W⁶⁺含量略高些,增强了B酸性位;表面Fe²⁺比Fe³⁺含量高,Fe²⁺以FeO形式存在,而FeO是P型半导体,空穴导电,对O₂的吸附有利,有利于催化反应的进行,从而提高催化剂的脱硝活性;表面Ce以Ce⁴⁺居多,Ce³⁺与Ce⁴⁺之间相互转化,促进催化反应;表面晶格氧和化学吸附氧共同参与氧化还原反应中,促进循环催化反应,利于提高脱硝活性。