作为一种全球性污染物,汞排放受到越来越严格的限制,探寻一种新型高效的燃煤电厂脱汞技术迫在眉睫。以铂片为阴极,氟掺杂二氧化锡(FTO)玻璃为阳极,提出了一种新型酸液辅助电化学氧化法(AEO)脱除单质汞(Hg0)技术,探讨了酸类型、硝酸浓度、外加直流电压、电解质类型、SO2、NO和O2对脱汞效率的影响。研究结果表明,随着直流电压和硝酸液浓度的升高,脱汞效率逐渐上升;硝酸浓度增加至0.15 mol/L后,脱汞效率保持不变;SO2和NO抑制了AEO体系中Hg0的去除,但这种抑制是可逆的。与单独实验条件的脱汞效率相比,在0.1 mol/L硝酸、4 V直流电压的实验条件下,电化学氧化脱汞的效率可达96%,硝酸与直流电压的协同作用起关键作用。基于实验结果,分析了AEO系统中脱除Hg0的机理:在阳极,Hg0被阳极表面氧化反应产生的羟基自由基(·OH)氧化去除;在阴极,溶解性氧或吸附在Pt表面的O2经还原反应生成阴离子超氧自由基(·O2-)。在酸性条件下,电子会促进·O2-生成·OH。自由基捕获实验表明,·O2-和·OH是酸液辅助电化学法去除Hg0的主要活性物质。研究有助于开发有效的工业除汞电化学技术和工业废酸的循环再利用。
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