氨选择性催化还原氮氧化物（NH₃-SCR）是一种广泛使用的有效的固定源氮氧化物控制技术。V₂O₅-WO₃（MoO₃）/TiO₂则是该过程中使用的代表性催化剂,在中温段（300°C-400°C）有着优异的催化效率和抗SO₂中毒性能。为满足工作温度要求,该催化剂要放置在除尘装置之前,但这就易使烟尘在催化剂表面沉积,导致催化剂失活。若催化剂在中低温段（<300°C）具有较好活性,就可将SCR催化剂安置在除尘装置和脱硫装置之后。为此,研究人员一直在努力寻找具有更低工作温度窗口的新NH₃-SCR催化剂体系,包括单金属氧化物,复合金属氧化物以及分子筛负载金属催化剂等体系。而研究发现在相同的制备条件下,复合金属氧化物的催化活性常优于单金属氧化物催化剂。Li在催化剂制备过程中常作为电子助剂,同时其本身也是碱性金属,所以能调节催化剂的氧化还原性与表面酸性。本文先以Li与Mn,Fe和Co形成有固定晶型的LiMn₂O₄,LiCoO₂与LiFeO₂三种催化剂,考察各自的NH₃-SCR催化活性,发现尖晶石型LiMn₂O₄表现很好的低温活性。而后,以MnO₂为比较,通过不同方法引入Li形成LiMn₂O₄结构来改变催化剂表面性质,以调变锰氧化物的表面酸性与表面活性氧含量,减弱高温下NH₃吸附和非选择性氧化,拓宽锰氧化物的工作温度窗口,增强催化剂的抗硫性,同时以高温固相反应法制得的LiMn₂O₄表现最好的活性。在以上研究的基础上,以Li与Mn的复合氧化物为活性组份,选择TiO₂作为载体,制备催化剂LiMn₂O₄/TiO₂、LiMnO_x/TiO₂和MnO_x/TiO₂,考察催化剂的SCR活性、抗碱金属中毒性和抗硫性等。研究发现Li与Mn形成的复合氧化物尖晶石型LiMn₂O₄相比较与无定形态LiMnO_x和MnO_x表现出较好的NH₃-SCR活性,可能是由于在LiMn₂O₄中存在Li加速氧化还原对Mn³⁺-Mn⁴⁺的电子转移速率,使得催化剂LiMn₂O₄/TiO₂表现出最好的催化活性。又由于尖晶石型的锰氧化物在液相中能对Li⁺具有较的选择性吸附,使得其他碱金属Na很难在催化剂表面稳定吸附,所以LiMn₂O₄/TiO₂表现出较好的抗碱金属中毒性与再生性能。Li与SO₂反应可能生成Li₂SO₄,而避免了形成MnSO₄导致活性物种的流失,从而是催化剂发生不可逆性的部分失活,部分解释了催化剂LiMn₂O₄/TiO₂的抗硫性好于MnO_x/TiO₂。W在SCR催化剂的制备中常起到稳定活性相以及提供额外的酸性位,而自身又有一定的高温（>350°C）活性,所以采用自蔓延高温法用W掺杂合成Ti_0.95-xMn_xW_0.05O_2-δ（x=0.05、0.1、0.15）系列催化剂。掺入W后使得Mn向表面富集,形成主要活性相MnWO_x,同时催化剂的比表面积明显增加。Ti_0.85Mn_0.1W_0.05O_2-δ表现出最好的NH₃-SCR活性,抗硫性也得到增强。