1. 研究目的与意义（文献综述）

随着我国工业的迅猛发展，煤炭等化石燃料在燃烧过程中排放了大量污染物，时刻危害着人们的身体健康，然而在未来很长一段时间里，煤炭等化石燃料仍是我国主要的能源来源。煤质差、烟气中氮氧化物、硫氧化物以及粉尘等含量高等是我国大气污染的主要因素。其中，氮氧化物（no_x）是主要的大气污染物之一，no和no₂占排放总量的90%。因此煤炭等化石燃料的燃烧将会不断向大气中排放no_x。氮氧化物（nitrogen oxides）作为导致酸雨和光化学烟雾的首要原因，是大气污染物的主要组成部分，同时也是目前大气污染治理的难题之一。在“十二五”发展规划纲要中，我国首次将氮氧化物的排放问题列入约束性指标，显然可见，氮氧化物已被视为污染减排的重点方向。

选择性催化还原（scr）脱除烟气中是运用最广泛的脱硝技术，该技术主要是在某种特定催化剂存在的条件下，用氨等还原剂选择性的将no_x还原成n₂和h₂o。其基本原理是在一定的温度和催化剂的作用下，还原剂有选择地将烟气中的no_x还原为无毒无害的n₂和h₂o。作为scr脱硝反应的核心，催化剂的性质会直接影响脱硝效率的高低。因此，对催化剂成分和种类的选择同样至关重要。目前，scr脱硝催化剂主要可以分为以下几类：贵金属型、金属氧化物型和沸石分子筛型催化剂。

由于现在商业化应用较多的v₂o₅-wo₃（moo₃）/tio₂催化剂在中高温活性较好，脱硝设备需安装在脱硫和除尘之前，这时烟气中的so₂和粉尘浓度较高，会使催化剂中毒从而影响长时间的使用。如果把scr系统安装在脱硫和除尘之后，此时的烟气温度可能会降到200 °c以下，所以需要有低温活性的催化剂。对此国内外学者探索了诸多体系的低温催化剂。金属mn具有从0到 7等多个价态，在反应中电子得失比较容易，可以促进氧化还原反应的发生；而且锰氧化物的晶格中含有丰富的晶格氧，其可以氧化吸附在催化剂表面的no，从而促进催化反应的进行。近年来，锰基催化剂在低温scr脱硝领域得到了越来越多的关注。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

针对目前scr催化剂中的不足，结合目前的研究现状，本设计主要对多官能团配体构筑的mn基脱硝催化剂的制备及性质研究。实验以水/溶剂热法制备的mn基脱硝催化剂为主要研究对象，进一步通过含有羧基、羟基、氨基等特殊功能官能团的配体进行修饰以改善催化剂性能。采用固定床催化反应装置对制备的催化剂的脱硝活性和抗硫性能进行评价，并通过x射线衍射分析（xrd）、红外图谱分析（ir）、比表面积分析（bet）、程序升温还原（tpr）和程序升温脱附（tpd）等表征手段对催化剂的各项物化性能进行分析。。

2.2 研究目标

3. 研究计划与安排

第1周－第3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译，明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备，确定技术方案，并完成开题报告；

第4周—第6周：开展催化剂制备，并进行脱硝活性测试；

第7周—第9周：调整制备工艺，寻找改善催化剂脱硝活性的最佳制备方案，获得高活性多官能团mn基脱硝催化剂，并对其抗硫性能进行评价；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 刘小薇. fe-mofs 及mn-mofs 的制备及其催化 nh₃-scr 反应的研究[d]. 大连: 大连理工大学, 2014.

[2] 张扬. 基于多官能团配体的金属有机骨架材料的设计、合成与性质研究[d]. 上海: 华东师范大学, 2011.

[3] 黄刚, 陈玉贞, 江海龙. 金属有机骨架材料在催化中的应用[j]. 化学学报, 2016, 74, 113-129.