随着中国经济的高速发展和人们生活水平的不断提升，汽车保有数量也随之迅速增长，而机动车尾气尤其是柴油机尾气中排放的NOx使得大气污染问题日益严重。机动车尾气排放出的氮氧化物(NOx)对大气环境和人类健康产生了巨大的危害。选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，SCR)是较适合处理柴油车NOx排放的脱硝技术，其中应用最广泛的是V2O5-WO3-TiO2体系催化剂，以尿素为还原剂的NH3-SCR技术。但是，随着柴油发动机国Ⅴ标准的颁布及即将颁布的Ⅵ标准，对SCR催化剂的低温性能提出了更高的要求。而且考虑到在国Ⅴ和国Ⅳ阶段，SCR催化剂前段的柴油颗粒物过滤器(DPF)需要周期性强制再生，随之会产生约650℃的高温，因此SCR催化剂必须同时具有优异的抗高温性能。基于目前SCR催化剂的研究现状，为了得到更加优异的低温脱硝性能和抗高温性能，本文在前期研究的基础之上，对氧化钛载体和钒钨钛催化剂的制备方法进行了全面优化。　　本实验采用常压低温水热合成法制备出高品质的纳米级TiO2，该TiO2可以在较高的温度下保持锐钛矿相。与商业上常用的钛白粉载体相比，水热合成法制备的TiO2具有更优异的热稳定性能。　　本研究以低温水热合成的TiO2作为催化剂载体，以V2O5作为活性组分，通过添加WO3对其进行改性修饰，制备出钒钨钛脱硝催化剂。进而考察了制备方法、添加量及高温老化条件等对其催化性能的影响。研究表明，W掺杂到TiO2中，能够抑制金红石相TiO2的生成，在一定程度上能够抑制TiO2晶粒的长大，但W掺杂未能明显提高载体TiO2的表面积。活性测试结果显示，W掺杂显著提高了催化剂的脱硝活性及耐热性能。但催化剂在650℃老化处理后，其活性仍有一定程度的下降，因此催化剂的耐热性能有待进一步提高。　　基于上述研究，我们进一步通过Si和Mo等助剂的添加对钒钨钛SCR催化剂进行了改性修饰，以提高其脱硝活性和耐热性能。研究发现，添加Si能很好地抑制TiO2从锐钛矿向金红石型的转变，降低TiO2晶粒的增长，提高TiO2的比表面积和高温抗烧结性。Si掺杂可以显著提高钒钛催化剂的脱硝活性。对于钒钨钛催化剂而言，Si掺杂虽然只可以小幅度提高催化剂的低温脱硝活性，但其明显地改善了催化剂的耐热稳定性。与Si掺杂相比，Mo掺杂对钒钛催化剂的低温脱硝活性的促进作用更为明显，但对钒钨钛体系而言未能观察到显著的促进作用。实验结果甚至显示，Mo掺杂的钒钨钛催化剂的高温稳定性劣于无Mo掺杂的钒钨钛催化剂。　　在实验室粉末试验的基础之上，我们采用二段式抽提法制备了涂覆式堇青石陶瓷蜂窝催化剂。通过与粉末样品、商业蜂窝催化剂的对比测试，考察了自制的SCR蜂窝催化剂的脱硝性能（新鲜和老化样品）。最终，试制出工业级涂覆式SCR蜂窝催化剂(ψ330mm)。第三方的工业级台架测试结果表明，硅掺杂的钒钨钛催化剂可以达到柴油车国Ⅴ排放标准。另外，在天然气燃烧炉的尾气治理等实际工程案例中，该催化剂也表现出了较优异的脱硝效果。