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氮氧化物(NO_x)是大气中的主要污染物之一,对人类健康和环境安全危害极大,我国NO_x主要来源于火电厂,因此火电厂脱硝极其重要。NH3选择性催化还原(NH3-SCR)法是被广泛使用的脱硝技术。近年来开发新型高性能低温脱硝催化剂引起研究者的广泛关注。金属有机骨架材料(MOF)具有比表面积大,孔具有规律性且无死体积,孔隙率高,骨架牢固,金属含量较高,金属位完全暴露且高度分散和均一等优点,可以作为潜在的高性能低温SCR脱硝催化剂。本文选择具有配位不饱和金属位的M-MOF-74(M=Mn,Co)作为低温SCR反应的催化剂进行探索性研究。本文首先对M-MOF-74(M=Mn,Co)的制备方法进行了研究,发现在水热反应温度为100、120、135和150℃时,均可制备得到具有完整晶体结构的Co-MOF-74,且100℃条件下制备的产品拥有最高的比表面积和孔容。在水热反应温度为135℃时,可制得具有完整晶体结构的Mn-MOF-74。稳定性试验表明上述MOF材料在低温SCR反应环境下可有效地保持MOF结构的完整性。本文研究了M-MOF-74(M=Mn,Co)中的配位不饱和金属位作为催化活性中心的特殊性质,考察了MOF催化材料对低温SCR过程的影响。研究结果表明,金属在MOF-74和传统金属氧化物中表现出明显性质差异:Mn在MOF-74中对NO的吸附和活化能力远远强于Mn3O4和MnO2,这一特点可以影响NO的吸附和活化这一SCR过程的关键步骤,促使其机理由E-R机理向L-H机理转变;对Co和Mn在MOF-74中对NO和NH3吸附和活化过程的研究结果表明,Mn-MOF-74对NH3特别是NO,吸附和活化能力大大高于Co-MOF-74;活性测试结果表明,Mn-MOF-74具有很高的低温SCR脱硝活性和选择性,NO转化率接近99%,N2选择性接近100%。此外,借助MOF的优良框架结构,通过高温焙烧Mn-MOF-74制备了MnO_x催化剂。实验结果表明,氮气700℃焙烧得到的MnO_x拥有最大的比表面积:89.1m2/g,和最高的脱硝活性:NO转化率为98%,N2选择性接近100%。