来源于各种不同污染源的氮氧化物（NO_x）对人体与环境都具有非常大的危害。目前,选择性催化还原技术是消除移动与固定源所产生的NO_x的最有效的方法之一。对于汽油车尾气中NO_x污染物的消除,在三元催化转化器上未燃烧完全的碳氢化合物在氧气的共同作用下可将其还原为N₂。目前通常利用贵金属Pt、Pd和Rh作为三效催化剂的主要活性组分。然而,由于贵金属的资源有限且价格昂贵,寻求廉价的非贵金属或低贵金属催化剂以代替贵金属催化剂具有非常重要的意义。因此,近年来,非贵金属氧化物催化剂受到了越来越广泛的关注。本文针对NO_x的选择性催化还原,并利用单层分散思想,设计制备了具有高活性、高稳定性的SnO₂基催化材料;并采用XRD及XPS外推法推算了SnO₂在载体上的单层分散阈值。利用XPS、SEM、ICP、NH₃-TPD、H₂-TPR、In Site DRIFT等表征方法,探究了催化剂的物理化学性质对其反应性能的影响,结论如下:第一部分采用沉积沉淀法制备了一系列SnO₂/Beta催化剂,并利用XRD外推法推算出SnO₂在Beta分子筛上的单层分散阈值为0.29 mmol 100m^-2 Beta,相当于16%（wt.）的SnO₂分散在Beta分子筛表面。反应结果表明,SnO₂/Beta催化剂用于C₃H₆选择还原NOx的反应活性具有明显的阈值效应,15%SnO₂/Beta催化剂具有最高的NO_x转化率。表征结果表明,SnO₂负载量靠近单层分散阈值的催化剂具有最大量的表面酸中心位点。这说明表面酸中心的数目对SnO₂/Beta催化剂用于NO_x-SCR反应的性能具有决定作用。第二部分利用DBD等离子体对SnO₂/Al₂O₃催化剂进行了焙烧前处理,并用于C₃H₆选择还原NO_x。通过XRD与XPS外推法,推算得到SnO₂在γ-Al₂O₃上的单层分散阈值为0.262 mmol 100 m^-2γ-Al₂O₃,相当于11.6%（wt.）的SnO₂负载在γ-Al₂O₃载体上。SnO₂负载量靠近单层分散容量的催化剂具有最优的NO_x选择性还原活性,证明SnO₂/Al₂O₃催化剂用于NO_x选择性还原存在阈值效应。经等离子体处理的催化剂,SnO₂在γ-Al₂O₃上的单层分散阈值可提高到0.340mmol 100m^-2γ-Al₂O₃,相当于14.7%（wt.）的SnO₂负载量。由此可以得知,等离子体技术能提高SnO₂在γ-Al₂O₃上的分散程度。因此,所有经过等离子体处理后的样品相对于未经处理的样品都表现出更高的催化活性。XPS的测试结果说明等离子体处理能增加表面Sn⁴⁺的丰度,特别是低于单层分散阈值的SnO₂/Al₂O₃催化剂。因此,等离子体技术也能提高催化剂表面酸中心位点的数目,利于C₃H₆分子在催化剂表面的吸附与活化,从而提高其催化性能。表征结果表明,催化剂表面酸中心含量是决定其催化活性的重要的因素之一。最佳催化剂10%SnO₂/Al₂O₃具有优良的抗水、抗硫性能。原位红外的结果证明,C₃H₆-SCR反应在SnO₂/Al₂O₃催化剂上遵循Langmuir-Hinshelwood（L-H）机理。单齿硝酸盐和甲酸盐物种是反应主要的活性中间体。