目前，国内外广泛采用选择性催化还原技术（SCR）进行火电厂烟气脱硝处理，但传统SCR催化剂由于活性温度偏高（300～400℃），其要么置于高尘及高硫烟气段，但这易引起的催化剂的堵塞、毒化、失活等问题；要么置于脱硫装置之后，但需要对烟气再加热而导致投资成本高昂。如能开发低温SCR技术，将SCR装置置于脱硫系统之后，催化剂处于低温（<200℃）、低尘、低硫条件下工作，则着具有重要的经济和现实意义。实现低温SCR技术的关键是发展高效且耐水抗硫的低温SCR催化剂。　　 本论文采用组合化学的方法对固相法合成的120种过渡金属复合氧化物的低温选择性催化还原NOx的活性进行评价，经过筛选得到具有较佳低温SCR活性的Cr-MnOx及Fe-MnOx两类复合氧化物催化剂并对其催化过程机理进行探讨。　　 本文对Cr-MnOx系列催化剂进行系统研究发现采用柠檬酸法制备的Cr（0.4）-MnOx（CA）（650）（650℃焙烧，摩尔比Cr/（Cr+Mn）=0.4）具有最佳的催化活性且具有较好的寿命及抗硫性能。在空速GHSV=30000 h-1,120℃等条件下，NOx转化率达到98.5％，选择性为100％；利用XRD、TPR、Raman、XPS等表征技术对系列Cr-MnOx催化剂进行深入表征，发现复合氧化物中形成新晶相-CrMn1.5O4且为低温SCR过程主要活性组分；同时，首次获得CrMn1.5O4物相中Cr-O-Mn键的Raman特征峰为639.2 cm-1（Mn-O）和546.3 cm-1（Cr-O）；此外，发现CrMn1.5O4晶相中不同氧化态的Cr、Mn离子间存在电子转移：Cr5++2Mn3+（）Cr3++2Mn4+，该过程促进了低温下NO向NO2氧化，从而使铬锰复合氧化物具有较好的低温SCR活性。　　 对Fe-MnOx系列催化剂进行系统研究，发现采用柠檬酸法制备的Fe（0.4）-MnOx（CA）（500）具有最佳的催化活性且具有较好的抗硫性能。在空速GHSV=30000 h-1,80℃等条件下，NOx转化率达到90.6％，选择性为100％；利用XRD、TPR、Raman、XPS等表征技术对系列Fe-MnOx催化剂进行深入表征，发现复合氧化物中形成新晶相-Fe3Mn3O8且是低温SCR过程的主要活性组分；同时，首次获得Fe3Mn3O8物相中Fe-O-Mn键的Raman特征峰位于为650 cm-1（Fe-O或Mn-O）；此外，发现Fe3Mn3O8晶相中不同Fe、Mn氧化态间存在电子转移：Fe3++Mn3+（）Fe2++Mn4+，该过程促进了低温下NO向NO2氧化，从而使铁锰复合氧化物具有较好的低温SCR活性。　　 此外，尚对上述两种催化剂的催化反应动力学进行了初探，研究发现，当温度小于160℃时，空速越高，Cr（0.4）-MnOx和Fe（0.4）-MnOx催化剂的催化还原活性越低；当反应温度在160℃～220℃范围内时，这些催化剂在高空速条件下均能保持较高的SCR活性。其中NOx的转化率随O2的浓度的增加而增大，当O2的浓度大于2％时，NOx的转化率基本不变；稳态动力学研究表明，NO、NH3、O2的反应级数分别约为1.0，0.0及0.5，NO的转化速率方程式为：RNO=k[NO][O2]0.5，表明SCR反应中速控步骤仅涉及NO和O2之间的反应，验证了NO氧化为NO2是低温SCR过程反应的速率控制步骤。