由于实际的燃煤烟气中水蒸气和二氧化硫是不可避免的毒害组分,因此在拓宽NH₃-SCR催化剂温度窗口的同时,使催化剂保持良好的抗中毒性能,是目前烟气脱硝研究领域的热点之一。本文回归到了钒基催化剂上,利用浸渍法制备出了某金属G改性的钒钨钛催化剂,经过一系列测试后获取了具有应用潜力的最佳配方。进一步地,再将铈、镧、钇分别添加至含G催化剂中,考察了稀土元素的改性效果。同时,利用N₂物理吸附-脱附、XRD、NH₃-TPD和H₂-TPR技术对所有改性催化剂样品进行了表征。最后利用密度泛函理论,在Material Studio商业材料计算软件中,模拟了钒或G氧化物表面,对烟气中与SCR相关的气态分子的吸附过程,并总结了吸附行为特点。获得的主要结果如下:G改性钒钨钛催化剂的研究表明:G确实能提高催化剂的抗硫中毒性能和低温氧化还原能力。钨能进入G氧化物的晶格间隙,当三种负载组分使催化剂的表面酸性和氧化还原能力处于相宜的平衡状态时,催化剂能在150³00℃内保持很宽的活性窗口。低浓度（100 ppm）SO₂在低温或中温下,都不会对催化剂形成毒害,而当SO₂浓度增加至350 ppm时,180℃下催化剂发生了不可逆的中毒失活,但240℃下的失活是可逆的。G改性钒钨钛催化剂的最佳配方是3V-5W-2G/90Ti,该样品的脱硝率在180℃下的水硫环境中约为58%(10 vol.%H₂O+100 ppm SO₂,GHSV=45000 h^-1),在240℃下的水硫环境中约为95%(10 vol.%H₂O+350 ppm SO₂,GHSV=45000 h^-1),显示出了巨大的工业应用潜力。稀土掺杂G改性钒钨钛催化剂的研究表明:稀土元素会进一步使改性催化剂的表面形态和外貌产生明显改变,但影响的方式是不同的。三种稀土元素都会使催化剂的氧化还原能力降低而导致低温脱硝活性下降,但能使中高温NO_x转化率保持上升趋势。3V-3W-2G-1Ce/91Ti在180℃与240℃下的抗水抗硫中毒能力与3V-5W-2G/90Ti的非常接近,因此可以代替3V-5W-2G/90Ti在工业场合实现应用以降低催化剂成本。基于密度泛函理论的量子化学计算表明:NH₃在V（001）表面的酸性位点有很强的吸附性,特别是具有争夺B酸质子的能力,但与G（222）或G（111）表面作用时,吸附性明显降低,因此实验中无钒催化剂样品几乎不具备脱硝活性;H₂O在两种金属氧化物表面不仅能利用自身的O与活性位点作用,也可以像NH₃一样在金属氧化物表面形成氢键,从而增强吸附构型的稳定性,进而表现出与NH₃的竞争吸附行为;在V（001）表面上只有O_（1）-B对SO₂有较弱的吸附力,而体现了钒基表面具有一定的抗硫性;G（222）或G（111）表面由于大量地吸附并活化O₂,故G氧化物也可以不受低浓度SO₂的影响。因此,进行抗硫测试时,V-W-G/Ti催化剂在低温或中温下,在100 ppm SO₂环境中,具有很好的抗硫中毒性能。