汞属于剧毒的重金属污染物,其过量排放已对全球环境造成危害,有关汞污染控制的国际公约已正式出台。由于我国燃煤使用量巨大,燃煤中含汞量偏高,使得我国燃煤烟气汞污染问题十分严峻,所面临履约减排压力大。因此,如何对燃煤烟气汞排放进行有效控制成为近几年国内外的研究热点。烟气中以气态零价汞形式存在的汞,由于其易挥发性和低水溶性,很难被现有烟气净化装置去除。利用现有选择性催化还原脱硝(SCR)装置将烟气中的零价汞催化转化为二价汞是提高燃煤电厂烟气除汞的有效方法。但是现有常规SCR催化剂在低浓度HCl的烟气中对零价汞的转化效率较低,而且随着催化剂活性的下降,NH3的逃逸问题比较突出,不仅对下游烟气系统有很大影响,而且会基本降低SCR催化剂对零价汞的催化氧化效率。因此,如何在保证较高的SCR脱硝效率的同时控制氨的逃逸并提高零价汞的转化,目前已成为SCR脱硝技术中的研发热点。本研究提出了SCR-Plus的概念,即在SCR装置末端增加SCR-Plus催化剂,使其兼具脱硝、除汞、逃逸氨控制的多效催化活性,以实现多污染物协同控制。　　本文首先分别考察了Cu及Ru等金属元素对V/W/Ti型SCR催化剂的改性效果。结果表明,Cu、Ru两种金属元素改性后的催化剂对逃逸氨均有较好的脱硝效果及强化氨的催化分解作用。对氨分解产物分析表明,Cu改性催化剂对氨的分解产物中NO x转化率较高,而Ru改性SCR催化剂不仅具有非常高的氨催化氧化活性,同时其分解产物对N2的选择性能够达到90％以上。另外还考察了温度,SO2,NO等因素对逃逸氨的分解作用的影响,催化剂在300-400 oC的范围内具有较好的活性,SO2对氨的分解作用具有抑制作用;1%Ru/SCR催化剂具有很好的耐硫性能,经过预硫化处理后,在NO存在的条件下,NH3去除率能够达到80%以上。另外,以Ru改性SCR催化剂为基础,对催化剂的性能进一步优化,考察其对氮氧化物、零价汞、逃逸氨的催化转化活性。从经济性和脱硝性能考虑,为了将Ru的负载量降低到0.2%,Mo被用来与Ru对催化剂进行复合改性。结果表明,Mo的添加改性不仅能够增强改性催化剂对零价汞的氧化效率和耐二氧化硫干扰能力,同时能够强化其对逃逸氨的选择性分解能力。另外,考察了NO、NH3、水蒸气、温度、预硫化、空速等因素对零价汞和逃逸氨转化的影响。Mo-Ru/SCR催化剂在仅含有5 ppm HCl的模拟烟气中对零价汞的去除效率能够维持在99%以上,而对氨的去除效率也能够达到95%。　　本研究通过XRD、XPS、TEM、TPR等表征方法和宏观实验数据探讨了催化剂改性和催化反应可能的机理。通过对Deacon反应的实验研究以及对零价汞、逃逸氨转化机制的探讨发现,催化剂表面的未饱和Ru cus和因其形成的桥架氧O br是催化反应的关键。零价汞的催化转化不是由Deacon反应产生的Cl2直接氧化,而是被HCl在桥架氧O br作用下发生脱氢反应生成的Cl原子氧化。氨氧化也是通过脱氢反应生成中间产物Ru cus-NH2*的途径得到进行的。通过本文的实验研究和机理分析,SCR-Plus催化剂(Mo-Ru/SCR)能够在维持较高脱硝效率的前提下,实现对含氯浓度较低的烟气中零价汞的高效转化,并且兼具将大部分逃逸氨选择性氧化成氮气的能力。SCR-Plus催化剂具有良好的耐硫、耐水能力,具有非常好的工业应用前景。此外,本文的研究成果对燃煤烟气多种污染物协同控制技术的研究和工业应用具有一定的指导意义。