综述：MOFs及其衍生物在不同还原剂选择性催化还原NOx中的研究进展

这篇综述系统阐述了金属有机框架材料（MOFs）及其衍生物在选择性催化还原（SCR）技术中的前沿应用，重点分析了以NH3、C3H6和CO为还原剂的反应机理，揭示了MOFs材料通过可调控的金属节点、有机配体和多孔结构实现低温高效脱硝（de-NOx）的优势，并探讨了MOF衍生物在抗硫（SO2）抗水（H2O）毒化和热稳定性方面的突破性进展。

　　

Abstract
作为最具效能的烟气脱硝技术之一，选择性催化还原（SCR）通过NH₃、C₃H₆或CO等还原剂将NO_x转化为N₂。近年来，金属有机框架材料（MOFs）凭借可定制的金属节点、有机配体、超高比表面积（SSA）和丰富孔隙结构，成为低温SCR催化剂的理想选择。然而，MOFs的有机键不稳定性导致其高温抗水性能不足，科学家转而开发MOF衍生物（如准MOFs、金属氧化物和金属/碳复合材料），在保留母体结构优势的同时显著提升稳定性。

Introduction
工业燃烧排放的NO_x是光化学烟雾和酸雨（H₂O+NO_x）的主要成因。相比源头减排和过程控制，SCR技术因其适用性广、能效高成为终端治理的主流方案。传统钒基催化剂（V₂O₅/TiO₂）虽有效但存在毒性高、温度窗口窄（300-400°C）等缺陷。MOFs材料如MIL-100(Fe-Mn)和M-BTC（M=Cu/Ce/Mn）在250°C以下即可实现90%以上的NO_x转化率，远超传统催化剂（<80%）。

Basic principles of SCR de-NO_x
SCR反应机制因还原剂而异：NH₃-SCR遵循Eley-Rideal机理，NH₃吸附在Lewis酸位点后与气相NO反应；C₃H₆-SCR通过烃类部分氧化生成中间体还原NO_x；CO-SCR则依赖CO与NO在氧空位处的协同作用。SO₂和H₂O会竞争活性位点，导致催化剂中毒。

Research advances of MOFs in SCR de-NO_x
MOF-74-M（M=Mn/Co/Ni）通过调控金属中心优化电子传递路径，而Cu-BTC的开放通道促进反应物扩散。ZIF-67衍生Co₃O₄中保留的介孔结构使其在200°C下NO_x转化率达95%。

Research advances of MOF-derivatives in SCR de-NO_x
热解法制备的Cu⁺/Ni-MOF衍生物中，金属纳米颗粒与碳基体的协同作用大幅提升抗硫性。Me-ZIF-67@CuO_x（Me=Mn/Fe）通过Mn⁴⁺/Fe³⁺氧化还原循环增强低温活性。

Conclusion and outlooks
未来研究需聚焦：1）原子级分散MOFs的精准合成；2）原位表征技术解析反应中间体；3）机器学习辅助催化剂设计。MOFs及其衍生物在移动源尾气处理等领域具有广阔应用前景。