火力发电厂排放的烟气中含有大量的氮氧化物(NOx),对大气环境产生了极其严重的污染,由此烟气的脱硝处理成为各国政府和科学研究的关注热点,选择性催化还原(SCR)采用V2O5-WO3/TiO2等催化剂、利用NH3还原NOx成为氮气和水达到良好的脱除效果且运行稳定,从而成为烟气脱硝的首选技术。然而TiO2载体性能对SCR反应活性至关重要,同时文献中多采用模拟烟气气氛导致距离实际脱硝效率偏差较大,为此本论文从TiO2气凝胶的溶胶凝胶-常压干燥制备入手,并通过自行设计、搭建的SCR烟气脱硝实验平台,探索和研究制备参数和反应条件对脱硝效率的影响规律,以期研发出高效低廉的SCR催化剂,从而为国产SCR催化剂的产业化应用奠定基础。本论文首先采用溶胶凝胶-常压干燥法,以四氯化钛较廉价化合物为前驱体,有机配体丙酸为水解降速剂,甲酰胺为干燥控制添加剂,环氧丙烷为促凝剂,进行正交设计实验制备TiO2气凝胶载体,并采用BET、XRD、TEM、SAXS和FT-IR等表征手段对样品进行分析。结果表明,以n(四氯化钛):n(去离子水):n(甲酰胺):n(丙酸):n(环氧丙烷)=1:14:2:0.5:10制备的TiO2气凝胶,达到比表面积632.87 m2/g,平均孔径7.87nm,孔容1.24 cm3/g;随着焙烧温度上升,晶化度逐渐增强,到900℃才有微弱的金红石矿型特征峰出现,表明所制备的TiO2具有较好的热稳定性;通过回转半径计算和XRD分析得出,载体的焙烧温度以700℃为宜。根据上述优选的TiO2气凝胶载体,以活性成分负载量、负载顺序和焙烧温度等关键制备参数因素进行正交设计实验制备SCR催化剂,并对其进行XRD和TPR表征,并在自行设计、搭建的SCR烟气脱硝实验平台上评价其300至390℃温度区间的SCR脱硝性能。结果表明,活性成分钒和钨绝大多数以非晶态形式存在于载体表面,且具有良好的分散性;主要活性成分V2O5负载量越多脱硝效率就越高;400℃焙烧温度可以形成催化反应所需的晶相,且维持催化剂较高的比表面积;催化剂的低温活性和高温活性是由表面富集和各种成分之间相互作用共同产生的结果,活性组分与载体之间的相互作用对315℃低温脱硝活性影响明显,以先钒后钨负载顺序为宜,表面富集对390℃高温脱硝活性起主要作用,以钒钨同时负载或先钒后钨负载顺序较好;随着WO3/V2O5比率的增加,在7.5:1处催化剂的脱硝效率最高,随后迅速下降,WO3负载量以6%为宜。以0.8%V2O5、6%WO3、先钒后钨负载和400℃焙烧温度制备最优催化剂并进行脱硝性能验证,315℃低温脱硝活性达到69.56%。