洁净煤技术

作者：石磊, 张安超, 张慧鸽, 张倩倩, 郑宏祥, 张旭, 张景繁

关键词：光催化剂,异质结,催化氧化,脱汞,复合材料,污染物

汞具有剧毒性、大气迁移性和生物累积性等特征，对生态环境和人类健康构成严重威胁。我国燃煤汞排量居世界首位，加强汞控制技术研究势在必行。燃煤烟气中单质汞(Hg0)的高效氧化是治理汞污染的关键。以Ag/AgCl改性的Bi5O7I/Bi2O3复合材料为光催化剂，在湿法光催化反应器中研究了Ag/Bi质量比、pH、无机阴离子、SO2和NO等参数对光催化剂脱除气态单质汞的影响；采用N2吸附-脱附、XRD、SEM、DRS、XPS和ESR等手段对光催化剂进行表征。结果表明，当Ag/Bi质量比为0.03时，Ag/AgCl改性Bi5O7I/Bi2O3复合材料的光催化氧化能力最佳，脱汞效率可达98.5%；随反应溶液pH的升高和无机碳酸根离子的添加，脱汞效率明显降低；与NO相比，SO2对气态单质汞脱除性能影响较大。添加Ag/AgCl改变了Bi5O7I/Bi2O3中Bi和O的化学存在形态，Ag/AgCl与Bi5O7I/Bi2O3之间可能形成了Z型异质结，这对四元复合光催化材料的活性起着至关重要的作用；自由基捕获试验表明超氧自由基（·O-2）和空穴（h+）是脱除Hg0的主要活性物质。

来源：2022年第06期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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