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随着经济的发展,天然气、石油和煤等化石燃料的大规模使用,更使得环境问题日益严峻,引起世界各国的广泛关注。化石燃料燃烧的主要产物是碳氧化物、氮氧化物和硫氧化物,其中以氮氧化物的危害最为严重,是构成大气污染的主要物质之一。火力发电机组中化石燃料的燃烧在氮氧化物的产生中占很大比重。选择性催化还原法(SCR)是目前世界上应用最广泛并且效率最佳的一种脱硝技术。目前,SCR脱硝技术中催化剂所占的费用达到SCR系统初始投资的一半左右,催化剂不仅关系到烟气的脱硝效率,而且催化剂的寿命对降低SCR系统的运行成本至关重要。本文以自主研制的V2O5-WO3-MoO3/TiO2催化剂作为研究对象,对钒基催化剂的脱硝反应机理和抗中毒能力进行了分析研究。1.运用密度泛函理论,利用V209H8团簇模型模拟钒基催化剂的表面形态,模拟了NO,NH3在催化剂不同吸附位上的吸附情况。计算结果表明H原子很容易吸附在V2O9H8团簇表面形成Br(?)nsted酸性位,NO在催化剂表面吸附能小于发生化学吸附的吸附能范围,NO在催化剂表面不发生吸附作用；NH3在Lewis位和Br(?)nsted位上均可发生吸附,但在Br(?)nsted酸性位上吸附能更大,吸附更稳定。NH3在O1位时吸附能最大,反应最容易发生,表明01位在催化剂的反应过程中有着重要的作用；计算结果表明选择性催化还原钒基催化剂的反应机理为Eley-Rideal机理。2.以自主研制的V2O5-WO3-MoO3/TiO2粉末状催化剂为研究对象,通过S02通入前后催化剂脱硝效率的变化对V2O5-WO3-MoO3/TiO2催化剂在S02气氛中的脱硝特性进行研究,通过BET比表面积和孔径分布测试和FT-IR图谱从微观结构研究反应前后的催化剂物质结构以及催化剂表面化学物质形态的变化。研究结果表明：SO2的加入对催化剂具有抑制作用,但抑制作用较弱,表明催化剂具有较好的抗S02中毒特性。低浓度的S02对催化剂影响较小,高浓度S02对催化剂具有较大的抑制作用。SO2在催化剂表面生成了硫酸盐类物质,吸附在催化剂表面,阻塞了催化剂孔道,引起了催化剂脱硝效率的下降。3.通过碱金属盐(KCl、NaCl)的加入对V2O5-WO3-MoO3/TiO2催化剂的抗碱金属中毒能力进行了研究,从微观结构研究碱金属盐加入前后的催化剂物理结构的变化以及碱金属盐对催化剂结晶形态的影响,运用NH3-TPD测试比较了碱金属盐对催化剂的NH3吸附能力的影响,并运用密度泛函理论对催化剂的碱金属中毒机理进行了模拟研究,得出了以下结果：碱金属K、Na能够明显降低催化剂脱硝活性,且K的毒性大于NH3-TPD结果表明碱金属(K、Na)的加入会减少催化剂表面的酸性位强度。DFT计算结果表明碱金属的加入会影响催化剂表面的电子性质,每个碱金属原子影响四个活性吸附位,减少催化剂表面活性位数目使催化剂还原能力降低。