近年来，我国霾污染日益严重，氮氧化物(NOx)的排放是其形成的原因之一。选择性催化还原技术(SCR)是当今最为有效的脱除NOx的技术。本文在国内外SCR脱硝过程及其催化剂研究的基础上，首先开展了铈基NH3-SCR烟气脱硝催化剂的制备及性能研究，明确了Ce-O-Ti的三活性位点，及其与脱硝反应构效关系；之后，基于利用烟气中CO组分进行脱硝的思路，分别制备了铟基和铜基催化剂，开展了O2和H2O对CO-SCR的影响研究，解析出不同气氛下CO-SCR的过程反应机制。
　　首先，采用了溶胶凝胶法制备了Ce掺杂TiO2载体的CeO2-TiO2催化剂；通过浸渍法法制备了TiO2载体负载Ce的CeO2/TiO2催化剂。利用固定床测试系统测试了两类催化剂的NH3-SCR脱硝性能，并结合了一系列现代分析测试手段对催化剂进行了系统的表征，着眼于Ce-Ti催化剂中的Ce-O-Ti结构开展研究。通过X射线衍射(XRD)，拉曼光谱(Raman)和X电子光电子能谱(XPS)、电子顺磁共振(EPR)、光致发光光谱(PL)、程序升温脱附(TPD)、程序升温还原(TPR)等方法，证明了Ce-O-Ti结构的存在，明确了催化剂体系中Ti位点作为酸性位、Ce位点作为氧化还原位的作用，更为重要的是，以该结构中的O位点为研究对象，在原有的双活性位点理论的基础上提出了Ce-O-Ti三活性位点机理。
　　再者，采用浸渍法制备了铟基和铜基脱硝催化剂，对比研究了两种催化剂上O2对CO-SCR影响机理。研究表明Cu/γ-Al2O3在贫氧条件下活性极好但在富氧条件下活性较差，而In/γ-Al2O3在富氧条件与贫氧条件下均有较好的脱硝活性。本实验针对该活性差异的存在，在XRD，TPD，TPR等表征的基础上，并着重通过多个瞬态反应对其进行了研究。结果表明，In/γ-Al2O3比Cu/γ-Al2O3表现出了较弱的氧化还原性，抑制了O2对CO的消耗，同时吸附NO和CO的能力又更强，从而促进了富氧条件下CO-SCR脱硝反应的进行。
　　此外，采用溶胶凝胶法制备了铜铈催化剂，研究了气氛中H2O对于CO与过量NO反应的影响。通过TPD、TPR和原位红外等表征结果显示，在这个过程中，CO与NO除了在催化剂表面吸附活化后的直接反应之外，在水蒸气引入的情况下催化剂表面会产生表面羟基，而这些表面羟基会与CO发生羟基脱氢反应产生H2，H2还原催化剂表面化学吸附的NO产生NH3，这部分NH3又会与NO反应脱除NOx。并且，铜铈之间存在着相互作用，可以促进催化剂吸附能力和氧化还原能力的加强。