以纳米TiO2为载体，采用等体积浸渍法掺杂过渡金属氧化物ZrO2进行改性，制备了一系列ZrO2/TiO2催化剂，以催化H2O2低温氧化NO脱硝，并采用X射线衍射（XRD）、H2程序升温还原（H2-TPR）、O2程序升温氧化（O2-TPO）、X射线光电子能谱（XPS）以及电子顺磁共振（EPR）等表征分析探究了影响H2O2脱硝活性的因素。表征结果表明ZrO2的负载量会影响催化剂中晶格氧的含量，晶格氧相对含量的增加有利于氧化还原反应中的电子传递，这是促进H2O2活化分解的关键。在微观表征的基础上，通过实验研究筛选获得了催化剂的最佳ZrO2负载量，同时对比考察了非催化和纳米TiO2催化作用下的H2O2氧化低温脱硝性能；针对获取的最优催化剂，进一步考察了不同烟气工况对催化剂活性的影响。实验结果表明，ZrO2/TiO2催化剂能有效促进H2O2的活化分解实现低温脱硝，且ZrO2负载量为4 wt%时，催化活性最高；在烟温为160 °C、［H2O2］/［NO］物质的量比为2以及空速为30 000 h-1时，NO转化率最高可达81%。