配位不饱和MOFs低温SCR催化脱硝反应机理的分子模拟研究

项目名称： 配位不饱和MOFs低温SCR催化脱硝反应机理的分子模拟研究

项目编号： No.21506150

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 陈毅飞

作者单位： 天津大学

项目金额： 21万元

中文摘要： 研究开发新的低温SCR脱硝催化材料对解决环境污染具有重要的科学意义和实用价值。金属有机骨架材料（MOFs）作为一种新型的催化材料正备受关注。目前，关于配位不饱和MOF材料在低温SCR脱硝反应中的催化作用机制的研究国内外少有报告。本课题拟采用多尺度模拟及原位实验表征手段，探索含配位不饱和金属位的MOF材料的催化脱硝反应机理；揭示反应物气体与MOF的作用规律，及反应气体吸附和活化机制，并进一步探讨金属位、有机链、官能团、孔道及拓扑结构等微观结构和电子结构对活化机制的影响，揭示其关键影响因素，为低温SCR反应催化剂的设计提供科学的理论依据。

中文关键词： 金属有机骨架；低温选择性催化脱硝反应；反应机理；多尺度模拟；配位不饱和金属位

英文摘要： New catalyst investigation for low temperature Selective Catalytic Reduction (SCR) of NOx is of great significance. Metal-organic frameworks (MOFs) as a new type of hybrid porous materials have attracted extensive attentions in recent years. The reaction mechanism of SCR in coordinated unsaturated MOFs with open metal sites was unknown. In this project, we propose using multi-scale molecular simulation combined experimental method to reveal the reaction mechanism of SCR in MOF with open metal sites. The reactant adsorption and activation mechanism will be systematically investigated. The roles of open metal site, organic linker, functional group, pore and topology of MOFs and electronic structures on the reactant activation will be studied. This project will shed light on the MOF application in SCR and provide theoretical supports for high performance catalyst development.

英文关键词： MOFs;low temperature SCR deNOx;reaction mechanism;mutiscale simulation;coordinated unsaturated metal sites