目前,以NH₃为还原剂的氨选择性催化还原（NH₃-SCR）是技术最成熟、应用最广泛的治理固定源NOx的方法之一。其中,用于固定源脱硝的SCR商用催化剂主要为钒钨（钼）钛催化剂（V₂O₅-WO₃（MoO₃）/TiO₂）,该催化剂具有较高的脱硝效率和较强的抗中毒性能,但同时也存在一系列的问题,如催化剂体系中的金属钒具有生物毒性,会产生二次污染。另一方面,该催化剂体系的最佳活性温度较高（300⁴00℃）,为避免烟气再加热,SCR装置常置于脱硫与除尘装置之前,而此时的高浓度SO₂和高烟尘反应气氛加速了催化剂的失活,降低了催化剂的使用寿命。但将SCR装置安装于除尘以及脱硫之后,则烟气温度过低（低于250℃）,而传统的V-W-Ti催化剂在低温不具备良好的催化活性。因此,为了避免重新加热烟气浪费能耗,研究和开发出环境友好、低温和高效的NH₃-SCR催化剂（100²50℃）具有极其重要的意义。铁基催化剂因其绿色廉价、较好的抗硫抗水性,成为了一种合适的潜在替代者。针对铁基催化剂在中低温下SCR脱硝活性偏低等缺点,本文从改进催化剂制备方法和掺杂过渡金属元素两方面来优化其中低温SCR脱硝活性。SAPO-34分子筛具有较大的比表面积和适宜的表面酸性,作为载体时能够使活性组分较分散地负载在其表面,因而在催化领域得到了广泛应用。本文以SAPO-34分子筛为载体,采用尿素沉淀法制备Fe₂O₃/SAPO-34系列催化剂,研究其低温SCR性能,并对其结构和性质进行了分析。探讨了不同焙烧温度和掺杂铈助剂对铁基催化剂SCR脱硝活性的影响规律,并从催化剂的表面结构、氧化还原性能及表面酸性的差异等方面揭示了不同焙烧温度和掺杂铈助剂对铁基催化剂中低温SCR脱硝性能的优化机理。首先,通过正交试验考察了沉淀过程中溶液浓度、沉淀温度等制备参数的影响。研究结果表明,得到制备条件对催化剂脱硝活性的影响大小的顺序为沉淀温度>溶液浓度>质量分数>反应时间>搅拌强度。五种单因素的最佳综合水平为0.05 mol/L溶液浓度、20r/s搅拌强度、80℃反应温度、18h反应时间和30%质量分数,此时铁基催化剂低温SCR活性最佳。其次,着重考察了焙烧温度对Fe₂O₃/SAPO-34催化剂低温SCR活性的影响。研究结果表明,在较低的焙烧温度（<400℃）下,铁物种能够高度均匀地负载在SAPO-34表面上,且高分散状态的Fe₂O₃使催化剂暴露出更多的强酸位和活性位,提高了催化剂的氧化还原性能以及对NH₃的吸附和活化能力;同时,催化剂具有更大的比表面积和更高的化学吸附氧比例,促进NO氧化为中间产物NO₂,提高了催化剂的低温SCR活性。尤其地,当焙烧温度为300℃时,铁基催化剂低温SCR活性最佳。最后,为提高Fe₂O₃/SAPO-34催化剂的低温SCR性能,考察了Ce的掺杂对催化剂的结构性质和催化剂活性的影响。结果表明,Ce的掺杂可以有效地提高Fe₂O₃/SAPO-34催化剂低温SCR活性以及抗硫抗水性能,且最佳掺杂量为Ce/Fe为0.2。一方面,催化剂（Ce/Fe=0.2）在反应温度170℃下达到了90%的脱硝效率,另一方面,硫水共存的情况下催化剂的SCR活性只下降了8%。这表明掺杂Ce能够减少在焙烧过程中催化剂比表面积的损失,更加有利于活性组分在载体上的均匀分散。同时,使铁元素以Fe²⁺和Fe³⁺混合价态存在,增强了催化剂的氧化还原性能,提高了催化剂的低温SCR活性;掺杂Ce还能抑制Fe原子的硫酸化,提高了催化剂的抗SO₂性能,同时对催化剂抗H₂O性能有一定的提升作用。