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本发明公开了一种改性碳材料为载体的低温脱硝催化剂,该催化剂以质量百分比计包括以下组分:主活性组分包括五氧化二钒0.6%~6.5%、三氧化钨0.32%~7.5%,助活性组分包括氧化镍0.1%~1.0%、三氧化钼0.25%~1.2%、和稀土元素氧化物0.05%~1.5%,三氧化二铝7.5%~15%,其余为碳。催化剂采用分步沉淀法进行制备,包括如下工序:1)共沉淀法制备纳米三氧化二铝改性的膨胀石墨复合载体;2)沉淀法制备催化剂。本发明还涉及催化剂在SCR低温烟气脱硝反应中的应用,在120℃的反应温度条件下,脱硝率达到90%以上。本发明催化剂制备简单、成本低、原料适应性强、转化率高。