以钢铁行业为代表的低温工业烟气是重要的氮氧化物（NOx）排放源,氨选择性催化还原（NH3-SCR）是控制固定源NOx排放最成熟的技术。针对商用钒钨钛催化剂存在生物毒性,且应用于钢铁工业烟气时催化活性较低和抗硫抗水性较差的不足,本文研究制备了Ti O2负载铜-磷钼酸低温脱硝催化剂（Cu-HPMo/Ti O2）,测试了制备及工艺参数对催化剂NH3-SCR脱硝性能的影响,并对其抗硫抗水性能和理化性质进行了研究。另外采用原位红外（In-situ DRIFTs）和密度泛函（DFT）方法研究了反应物在催化剂表面位点的吸附及转化过程机理,为改善低温脱硝催化剂的性能提供了理论参考。活性测试结果表明,控制Cu/Mo摩尔比为3、CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）添加量为20%、活性组分负载量为10%、煅烧温度为350℃、O2含量为6～12vol.%、氨氮比为1和空速为15000 h-1时,Cu-HPMo/Ti O2催化剂拥有最佳的脱硝效率,200～350℃范围内NOx转化率能维持99%以上。源于HPMo较强表面酸性能够抑制SO2的吸附,催化剂呈现出良好的抗硫性能,当SO2浓度在600 ppm时对催化剂活性具有一定的抑制作用。表征结果表明HPMo和CuO是催化剂的活性晶相。CTAB添加增加了活性组分的比表面积,提高了活性组分的分散性,同时还优化了活性组分CuO的形貌。Cu和CTAB还提升了催化剂的氧化还原性能和低温下的NO处理能力。DFT计算结果表明SO2在HPMo团簇表面仅呈现物理吸附状态,NO、NH3和H2O在HPMo团簇和CuO（1 1 1）超晶胞表面的酸性位点上形成化学吸附,SO2和H2O的吸附能力总体弱于NH3和NO。在HPMo团簇和CuO（1 1 1）超晶胞表面NO与NH3发生的还原反应遵循以下过程:*-NH3→*-NH2（or*-NH4+）→*-NH2+NO（or*-NH4++NO）→*-NH2NO→*-HNNOH→*-N2+H2O→*-H（*代表活性组分表面位点）。反应过程中需经历四个过渡态:NH3解离、酰胺形成、内氢转移和原子异构。综合In-situ DRIFTs结果和每个过渡态对应的能垒数值,Cu-HPMo/Ti O2催化剂的NH3-SCR反应同时存在着E-R机理和L-H机理,其中HPMo上的反应倾向于遵循L-H机理,而CuO上的反应更易按照E-R机理进行。