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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
CVOCs对吸附剂低温吸附零价汞的影响
  • 7
  • 作者

    洪钦源 蔡香玲 高冠群 徐浩淼

  • 单位

    上海交通大学环境科学与工程学院上海污染控制与生态安全研究院

  • 摘要
    零价汞(Hg0)和含氯挥发性有机化合物(CVOCs)因具有高毒性、高迁移转化等特性,易在大气中形成多种二次污染物,严重危害人类及环境健康,已引起全球范围内的广泛关注。作为重要的污染来源,工业烟气中Hg0和CVOCs的控制是研究的热点及难点,目前还鲜有报道CVOCs对吸附剂低温吸附Hg0影响的研究。探究了不同常见吸附剂对Hg0的低温吸附性能,并以氯苯为例,考察CVOCs对Hg0吸附性能的影响。通过制备活性炭及其改性材料、硫化物、金属氧化物3类材料,探讨了不同吸附材料在80~120℃低温下对Hg0的吸附活性及反应机理。研究结果表明,Hg0吸附活性从高到低排序分别为CuS/AC>CuS>Mn2O3>AC>HCl/AC。BET分析结果显示,不同吸附剂的比表面积和孔径类型与Hg0吸附性能间没有直接关 系;而XPS结果进一步证明,CuS及Mn2O3中的氧化性物种(如Cu2+、S_n2-、Mn3+)为主要活性位点,可实现Hg0的化学吸附。加入氯苯后,CuS/AC、AC吸附能力不变,其他3种材料均有受到抑制,其中Mn2O3吸附效率下降超过50%。Hg0-TPD结果表明,在纯Hg0吸附时,CuS/AC、CuS中汞的主要存在形态为HgS;Mn2O3中汞的主要存在形态为HgO,但也存在物理吸附的Hg0;AC仅对Hg0进行物理吸附;HCl/AC中同时存在HgCl2和物理吸附的Hg0。加入氯苯后,CuS中汞的主要存在形态仍为HgS,而CuS/AC除了HgS还出现了Hg0,Mn2O3中出现了HgCl2的吸附组分。动力学分析结果表明,不同吸附材料对Hg0的吸附过程均符合准一级动力学模型(R2>0.99),说明其主要受外扩散主导;而氯苯的共存促进了HCl/AC和Mn2O3对Hg0的化学吸附。此外,根据模型拟合结果,AC、HCl/AC、CuS、Mn2O3在氯苯共存时的Hg0吸附容量分别从842.5、573.4、55 505.6、3 352.6μg/g降低至730.3、181.7、5 504.1、434.0μg/g。通过探索CVOCs对Hg0吸附的影响,对后续研究Hg0和CVOCs低温共吸附方法具有一定的借鉴意义。
  • 关键词

    低温吸附零价汞CVOCs氯苯吸附剂工业烟气

  • 引用格式
    洪钦源,蔡香玲,高冠群,等.CVOCs对吸附剂低温吸附零价汞的影响[J/OL].能源环境保护,1-12[2025-03-21].https://doi.org/10.20078/j.eep.20250311.
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