燃煤煙氣汞在氧化鐵表面吸附機理研究.pdf

1、煤燃燒排放的痕量元素汞作為大氣污染的一個重要來源，對人類的健康和生態(tài)環(huán)境有很大的直接和潛在的危害。為了有效控制汞的排放，近年來各國都對燃煤煙氣中汞的遷移轉化機理進行研究，以期找出控制其排放的有效方法。
　　 在汞脫除吸附劑研究方面，價格低廉的飛灰吸附劑日益受到研究者的青睞，但是其催化氧化汞的機理研究還比較薄弱，尤其是煙氣汞與飛灰中金屬氧化物（如Fe2O3）的研究仍處于空白?；诖耍疚闹饕捎没诘谝恍栽淼睦碚撚嬎惴椒?，對燃煤

2、煙氣汞在不同晶相氧化鐵（α-Fe2O3和γ-Fe2O3）表面吸附進行了理論計算。計算結果表明：Hg0在α-Fe2O3(001)完整表面的吸附行為是物理吸附過程，而在氧空位缺陷表面為弱化學吸附，吸附能為-47.50kJ/mol。當Hg0在γ-Fe2O3(001)完整表面吸附時，吸附能為-54.30kJ/mol，屬弱化學吸附；而在存在氧空位的缺陷表面發(fā)生強化學吸附反應，吸附能為-134.5kJ/mol。進一步的態(tài)密度分析推測Hg0在γ-Fe

3、2O3表面的吸附行為可能為汞齊化，Hg原子與表面Fe原子通過電子軌道雜化發(fā)生相互作用。HgCl在α-Fe2O3(001)完整表面吸附為化學吸附，最大吸附能為-217.3kJ/mol，在部分解離吸附過程中主要是通過Cl原子與基底的表面的Fe原子結合，Hg原子進行解離。HgCl2在α-Fe2O3(001)完整表面吸附也為強化學吸附，最大吸附能為-183.3kJ/mol，HgCl2在表面發(fā)生解離吸附是Cl原子與HgCl自由基分別結合表面Fe原