可挥发性有机化合物（VOCs）和氮氧化物（NO_x）作为我国目前主要的大气污染物,对环境和人体健康造成严重危害。随着我国大气污染物排放标准的日趋严格,需对VOCs和NO_x进行有效控制,尤其在很多工厂（如从事化工材料生产的化工厂等）排放的工业废气中两种气体污染物会同时存在,因此着手解决将两者同时去除的问题具有重要的现实意义。催化燃烧技术是降解VOCs的有效途径之一;选择性催化还原技术（SCR）可实现NO_x的高效去除。因此,本文结合催化氧化和SCR技术实现对VOCs和NO_x的同时去除。同时,根据化工厂烟气组分的特征,通过对类水滑石层板金属离子组合的优化,制备出活性组分高度分散且热稳定性好的新型过渡金属氧化物催化剂;在此基础上,制备出堇青石负载型整体式催化剂,考察其对甲苯和NO_x的同时去除性能,为实际工程需要提供借鉴。首先,利用共沉淀法合成了一系列不同Co/Fe比例的CoFe类水滑石,经一定温度煅烧后得到CoFeO_x类水滑石衍生金属氧化物粉体催化剂。通过优选出最佳的400^oC煅烧得到的Co₃Fe₁O_x催化剂,其在250℃时,甲苯和NO_x的转化率分别为72%和30%。通过引入铜对其进行改性后,经400℃煅烧得到的Cu₁Co₂Fe₁O_x粉体催化剂在250℃时具有100%的甲苯转化率和42%的NO_x转化率,且氮气选择性可达95%,表现出良好的催化活性。H₂-TPR分析结果证明Cu和Co之间存在协同作用使其具有较强的氧化还原能力,NH₃-TPD分析结果表明Cu₁Co₂Fe₁O_x粉体催化剂具有较多的酸性位点,XPS,ESR和Raman表征结果证明Cu₁Co₂Fe₁O_x粉体催化剂具有丰富的氧空位。因此,Cu₁Co₂Fe₁O_x粉体催化剂具有良好的同时去除甲苯和NO_x活性和一定的热稳定性。为更好满足实际工程需要,利用涂覆法将优选出的Cu₁Co₂Fe₁类水滑石负载在堇青石蜂窝陶瓷载体上制备得到整体式催化剂,并对涂覆工艺和参数进行优化。当水、铝溶胶和LDH质量比为10/4/2.5、涂覆次数为两次、煅烧温度为400℃时制备的整体式催化剂在250℃能够达到甲苯的100%转化,同时可使NO_x转化率达到58%,氮气的选择性为94%,具有最佳的催化性能。煅烧温度提高至600℃时,得到的整体式催化剂在250℃仍具有87%的甲苯转化率和46%的NO_x转化率,表明催化剂具有较好的热稳定性。此外,经400℃煅烧后制得的整体式催化剂具有良好的抗水性和耐久性,在含有5%的H₂O的气氛条件下仍然有89%的甲苯转化率和43%的NO_x转化率（250℃）;同时在250℃连续运行60 h后催化活性几乎没有变化。综上可以看出,本研究制备的整体式催化剂具有很大的实际应用潜力。