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针对船舶柴油机排放引起的NOx污染问题，国际海事组织（IMO）提出了更加严格的Tier-Ⅲ排放标准。选择性催化还原（SCR）技术是目前能够满足Tier-Ⅲ排放标准的最可行的脱硝技术。钒钛系催化剂是目前商业化应用最为成熟的SCR催化剂，但在船舶柴油机上的应用还面临着空间有限和SO2中毒的问题。为了研发出具有高催化活性和良好的抗SO2中毒性的SCR催化剂，本文研究了以水热合成的硅掺杂改性钛基纳米管为载体的钒钛系催化剂的脱硝活性以及其抗硫、抗水和抗钠中毒性能。 首先，本文系统研究了催化剂载体、钒负载量和煅烧温度对催化剂脱硝活性的影响。不同硅掺杂量的钛基纳米管为载体时，不同载体催化剂的脱硝活性从高到低为：2＃NT>3＃NT>1＃NT>4＃NT>5＃NT>6＃NT，说明适量SiO2的掺杂会提高催化剂的活性，而过量的SiO2掺杂反而会使催化剂活性下降；然后，以催化性能较好的1-3＃NT为载体，研究了钒负载量对催化剂脱硝活性的影响，发现不同钒负载量的催化剂的脱硝活性从高到低为：3wt％>2wt%>1wt%>0.5wt%，随着钒负载量增加，催化剂表面的催化活性位增多，所以催化剂脱硝效率升高；继续以1-3＃NT为载体，负载3wt%的钒，考察了煅烧温度对催化剂脱硝活性的影响，发现3＃NT为载体的催化剂具有最好的耐高温性，说明硅的掺杂可以提高催化剂的耐高温性能。3V-10W/3＃NT-650℃催化剂是一系列催化剂中性能最好的，催化剂在200000h-1的高空速下，在250-500℃内的脱硝效率都为100%。 随后，本文考察了H2O和SO2对3V-10W/3＃NT-650℃催化剂脱硝活性的影响。发现水蒸气对催化剂脱硝活性有轻微的抑制作用，但此抑制作用是可逆的；SO2对催化剂的脱硝反应起到促进的作用，在250℃时，通入SO2后的脱硝效率比未通入SO2时升高了2%左右，SO2可以增加催化剂表面酸性，使催化剂的活性提高；在SO2和H2O共存的条件下，3V-10W/3＃NT-650℃和3V-10W/3＃NP-650℃催化剂在300℃时的脱硝效率分别下降了5%和20%左右，在280℃时的脱硝效率分别下降了9%和34%左右。说明纳米管结构可以有效抵抗SO2和H2O对催化剂的毒化，因为管状结构可以将硫酸铵盐隔离在管外，对管内的活性成分起到保护作用。 最后，本文对催化剂进行了抗钠中毒实验研究。结果表明，3V-10W/3＃NT-650℃催化剂具有较好的抗钠中毒性能。在空速10000h-1时，DM-Na-3V-10W/3＃NT-650℃催化剂的脱硝效率可以达到95.23%，WI-Na-3V-10W/3＃NT-650℃催化剂最高达到86.93%，比V-10W/3＃NP-650℃催化剂采用浸渍法和干混法添加Na+后的脱硝效率都高40%以上。还发现乙醇浸泡处理并没有对3V-10W/3＃NT-650℃催化剂的抗钠中毒性能起到明显的改善作用，这可能是因为煅烧温度过高所致。