我国是产煤和耗煤大户,煤炭在我国能源结构占有重要地位。煤炭燃烧释放的重金属汞具有挥发性和生物富积性,氮氧化物与碳氢化合物等造成光化学烟雾现象,对生态环境和人类健康造成严重危害。我国已出台相关法律法规明确严格限制燃煤电厂汞和NO的排放,因此研究高效经济的脱汞脱硝一体化技术迫在眉睫。本文简要介绍了目前我国烟气污染物控制的主要两类工艺,分别是传统脱除工艺和脱除一体化工艺。传统污染物脱除技术是烟气各污染物单独分步控制,燃煤电厂多应用选择性催化还原脱硝（SCR）+活性炭喷射脱汞（ACI）+湿法烟气脱硫（WFGD）的烟气净化装置的串联形式,传统烟气脱除工艺应用最广泛,技术也最为成熟,但控制系统庞大复杂,投资治理成本高,配合程度差,不易管理。烟气脱除一体化技术是指在同一烟气控制设备中脱除两种或多种污染物的工艺。污染物控制一体化技术可以有效避免传统工艺的弊端,降低成本,简化系统,也因此引起国内外研究者的广泛研究。近些年大量的低温SCR催化剂已经用于催化氧化汞的研究,但受烟气成分等因素的影响,传统SCR催化剂氧化单质汞的效率不高。因此研究高效的SCR催化剂,用于同时氧化单质汞和还原NO,将很好的解决燃煤电厂汞和NO污染控制问题,具有现实的意义。本文用Mo、Nb、Sb和Sm四种过渡金属分别对Ce/TiO₂进行改性,TiO₂和Ce/TiO₂催化剂作为对照组,探索了改性Ce/TiO₂催化剂催化氧化Hg和还原NO的性能。考察了催化剂活性随温度的变化规律,同时也研究了NO、O₂、NH₃和SO₂等烟气组分对改性Ce/TiO₂催化剂催化氧化单质汞的影响。并利用低温N₂吸附-脱附（BET）,X射线衍射（XRD）,H₂程序升温还原（H₂-TPR）,X射线光电子能谱（XPS）等对其进行表征。实验结果表明四种过渡金属的掺杂均可有效提高Ce/TiO₂催化剂的脱汞活性,对比其他三种改性催化剂,Ce-Mo/TiO₂催化剂展现了较好的催化还原NO和催化氧化Hg⁰活性,在实验温度范围内,最大Hg⁰氧化和NO还原效率均可达到97%。NH₃和SO₂对催化剂均产生不同程度的抑制作用,随着NH₃浓度增加,NH₃对催化剂活性的抑制作用增强。对比三种改性催化剂,NH₃对Ce-Sb/TiO₂催化剂的活性的抑制作用较弱,当通入5%O₂时,O₂补充了被NH₃消耗的表面活性氧,催化剂氧化汞活性提升。对比其他三种改性催化剂,Ce-Mo/TiO₂催化剂展现了较好的抗硫毒化性能。对Ce-Sb/TiO₂催化剂,在NO浓度较低时,NO与Hg⁰竞争表面活性位作用占主导;在NO浓度较高时,大量的NO₂可促进金属Hg⁰氧化,提高了催化剂汞氧化活性。根据BET和XRD表征结果,对Mo、Nb和Sb改性Ce/TiO₂催化剂,比表面积不是影响催化剂活性的主要因素。过渡金属的掺杂改变了催化剂表面结构,催化剂结晶度降低,有利于增加表面缺陷和氧空位的数量。XPS表征表明,过渡金属的掺杂可提高催化剂表面Ce³⁺和化学吸附氧O_β的占比,活性氧的灵活性增强,有利于提高催化剂氧化Hg⁰和还原NO活性。