我国蕴藏的煤炭资源非常丰富,因而能源消耗结构中主要为煤炭能源。但煤炭在燃烧过程中会产生大量的氮氧化合物和硫氧化合物,会造成较严重的环境污染问题,因此在继续需要燃煤的工业条件下急需严格控制氮氧化合物的排放。氨选择性催化还原（NH₃-SCR）技术具有NO转化效率高,N₂选择性好等诸多优点现已成为固定源脱硝的重要且主流的技术手段。为了减少煤炭燃烧带来的环境污染,我国使用湿法脱硫技术对煤炭进行处理,但是脱硫后煤炭燃烧的烟气中仍会含有大量的水分和少量的SO_x,因此催化剂的抗水抗硫性能是决定其能否成为成功的低温NH₃-SCR催化剂的重要指标。基于以上现状,本文着重研究稀土金属钐,铈分别掺杂Fe₂O₃基复合氧化物催化剂在NH₃-SCR中的反应机理以及催化剂抗水抗硫问题,具体研究如下:（1）本文采用柠檬酸法制备Fe-Sm复合氧化物催化剂,在NH₃-SCR反应中表现出更好的活性和N₂选择性。通过XRD、NH₃-TPD、H₂-TPR以及in situ DRIFTS等多种表征方式,本研究探寻并提出了该催化剂具有良好活性和选择性的原因。通过XPS和H₂-TPR可以看出,掺杂Sm后,催化剂的表面吸附氧含量明显增高,这有利于NH₃-SCR反应的进行,从而有利于活性的提高。此外,掺杂Sm后,催化剂表面各类酸位点的数量有了显著增加,尤其是弱酸和中强度的酸位点,其数量顺序与催化剂活性高低顺序一致,由此可以证明酸位点数量的增加是催化剂活性提高的又一重要原因。（2）研究了不同制备方法和不同煅烧温度对催化剂活性的影响。随着煅烧温度的升高,催化剂活性先上升后下降,在煅烧温度为500^oC时,催化剂表现出最优活性。通过不同的制备方法制备催化剂,采用柠檬酸法时催化剂活性最优。（3）深入探讨了Fe-Sm复合氧化物催化剂具有良好的抗水抗硫性的原因,Fe₂O₃本身具有良好的抗水抗硫性,通过EPR可以看出,掺杂Sm后使催化剂产生较多的表面氧缺陷,从而提高了氧化还原性。（4）系统研究了采用柠檬酸法合成Fe基催化剂时,Ce掺杂对催化剂性能的影响。通过XRD,NH₃-TPD,H₂-TPR等表征分析催化剂的物理,化学性质,并通过in situ DRIFTS技术深入研究了催化剂的反应机理,从而探讨了催化剂活性与其质构特性,表面组成和化学态之间的关系。可以得出以下结论:掺杂Ce后,可以改善Fe基催化剂的氧化还原性和调剂催化剂的表面酸性,并使二者间达到平衡,有利于NH₃-SCR反应的进行,催化剂活性得到显著提高。