氧化镁基吸附剂选择性分离Hg^(0)和HgCl_(2)的特性研究OA

【目的】元素汞(Hg^(0))和氧化态汞(Hg^(2+))的选择性吸附是汞连续在线监测系统中的关键技术之一。氧化镁(MgO)是常见的吸附剂,但由于其表面积较小、使用寿命短、烟气组分影响机制不明确,其应用受到一定限制。为解决吸附剂在应用中的限制,提升Hg^(0)的脱除效率,有必要对MgO基吸附剂进行深入研究。【方法】本研究采用溶胶凝胶法,将MgO负载至孔隙发达的γ-Al_(2)O_(3)表面,以提升其对HgCl_(2)的吸附性能,并通过实验和多种表征方法阐明烟气组分与HgCl_(2)在镁基吸附剂表面的竞争反应机制。【结果】研究表明,最佳前驱体为草酸镁,且MgO与载体的摩尔比为1.5∶1.0时,达到最优负载比例。相对于原始MgO,负载后吸附剂的比表面积从14.54 m^(2)/g上升为143.15 m^(2)/g,对HgCl_(2)穿透率从36.20%降低至2.78%。分别单独加入500µL/L NO、12%O_(2)后,HgCl_(2)的对应穿透率分别为4.20%、2.77%,这些非酸性气体不会干扰吸附剂对Hg^(0)和HgCl_(2)的选择性吸附性能。然而,分别单独加入50µL/L HCl、200µL/L SO_(2)、16%CO_(2)后,HgCl_(2)的对应穿透率分别降至13.50%、26.07%、6.56%。这是由于酸性气体与HgCl_(2)在吸附剂表面发生竞争吸附,消耗碱性活性位点,同时堵塞吸附剂孔隙,抑制吸附剂对HgCl_(2)的捕集。【结论】这些实验结果对MgO基选择性吸附剂的工业应用提供了理论指导。