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内蒙古包头白云鄂博矿是世界上最大的稀土矿床，主要矿物以铁、稀土、铌为主，其矿物种类繁多、组成复杂，稀土矿物及其变种多达28种，有工业利用价值与实验研究可行性的主要是氟碳铈矿和独居石。氟碳铈矿型稀土矿石一般具有矿物结晶粒度粗、有价元素含量高、伴生有用组分多的特点，其在稀土矿物的应用中占据主导地位；铈元素是组成氟碳铈矿型稀土矿物的主要稀土元素，已有研究表明铈基催化剂在NH3-SCR反应中有着较好的表现，氟碳铈矿中铈元素经焙烧后生成更多的氧空位和活位点，是能进一步促进催化反应进行的关键。经改性处理的稀土精矿矿物催化材料具有良好的脱硝性能，但其脱硝机理成为了新的研究难点。通过铁修饰合成CeCO3F后的原位红外研究明确其在NH3-SCR过程中所起的作用，为多金属负载稀土矿物催化材料的制备提供理论数据基础。
本文重点研究了铁修饰CeCO3F及其NH3-SCR反应机理。通过高品位稀土精矿的工艺矿物学分析稀土矿物自身特性；使用多种修饰方法制备得到铁修饰的CeCO3F催化材料，通过XRD、SEM、EDS和活性实验等表征明确催化材料的修饰结果，判断不同修饰方法的优缺点；利用原位红外光谱分析其脱硝NH3-SCR反应机理；考察催化材料对NO和NH3物种的吸附/活化能力以及在NH3-SCR反应中中间活性物种的种类和反应行为。实验结论如下：
通过高品位稀土精矿的工艺矿物学分析结果确定稀土矿物具有制备催化剂的基础条件，可作为改性制备高效脱硝催化剂的原料；其与合成的CeCO3F有类同性，因此由合成CeCO3F负载其它活性组分探究其脱硝机理并推广至稀土矿物的脱硝机理是可行的。
铁修饰合成的CeCO3F通过过量浸渍法进行，其活性结果表明当硝酸铁浓度0.03mol/L为得到的催化材料活性最佳，铁负载量达13%；形貌表征结果说明不同修饰方法得到的催化材料主要区别于颗粒形态与铁的赋存状态，常温混合浸渍与共混合水热相对其他修饰方法得到的催化材料更具优势，铁元素的分散度较高，颗粒形貌更有序均一；常温混合浸渍后形成铁与氧化铈结合形成颗粒更细，包裹形态更均匀，分散度更高的催化材料。
通过原位红外分析确定低温段铁修饰合成CeCO3F催化材料表面同时存在L酸位与B酸位，气态NO的通入导致多种硝酸盐及吸附态NO2的生成；高温段（＞200℃）时B酸位活性物质与部分氮氧化物分解或脱附，主要活性位点由L酸位配位的NH3物种和单齿硝酸盐占据；NH3-SCR反应中E-R机理与L-H机理并存，温度较高时以L-H机理为主。
本文重点研究了铁修饰CeCO3F及其NH3-SCR反应机理。通过高品位稀土精矿的工艺矿物学分析稀土矿物自身特性；使用多种修饰方法制备得到铁修饰的CeCO3F催化材料，通过XRD、SEM、EDS和活性实验等表征明确催化材料的修饰结果，判断不同修饰方法的优缺点；利用原位红外光谱分析其脱硝NH3-SCR反应机理；考察催化材料对NO和NH3物种的吸附/活化能力以及在NH3-SCR反应中中间活性物种的种类和反应行为。实验结论如下：
通过高品位稀土精矿的工艺矿物学分析结果确定稀土矿物具有制备催化剂的基础条件，可作为改性制备高效脱硝催化剂的原料；其与合成的CeCO3F有类同性，因此由合成CeCO3F负载其它活性组分探究其脱硝机理并推广至稀土矿物的脱硝机理是可行的。
铁修饰合成的CeCO3F通过过量浸渍法进行，其活性结果表明当硝酸铁浓度0.03mol/L为得到的催化材料活性最佳，铁负载量达13%；形貌表征结果说明不同修饰方法得到的催化材料主要区别于颗粒形态与铁的赋存状态，常温混合浸渍与共混合水热相对其他修饰方法得到的催化材料更具优势，铁元素的分散度较高，颗粒形貌更有序均一；常温混合浸渍后形成铁与氧化铈结合形成颗粒更细，包裹形态更均匀，分散度更高的催化材料。
通过原位红外分析确定低温段铁修饰合成CeCO3F催化材料表面同时存在L酸位与B酸位，气态NO的通入导致多种硝酸盐及吸附态NO2的生成；高温段（＞200℃）时B酸位活性物质与部分氮氧化物分解或脱附，主要活性位点由L酸位配位的NH3物种和单齿硝酸盐占据；NH3-SCR反应中E-R机理与L-H机理并存，温度较高时以L-H机理为主。