【摘 要】
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汞污染问题长期以来对人类和环境造成了巨大威胁。燃煤排放汞是人为汞来源的主要组成部分，其排放控制受到大量研究者关注与研究。其中，煤燃烧后烟气中喷入吸附剂技术因最为可行而得到广泛的研究。金属氧化物和碳基吸附剂是潜在的可大规模应用的高效脱汞吸附剂。氧化铁和活性炭作为其中的主要代表性吸附剂得到了广泛的研究，然而对于Hg0在其表面吸附氧化的作用机理还未能得到广泛的明确与认同，尤其在金属氧化物和碳基类吸附剂复
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汞污染问题长期以来对人类和环境造成了巨大威胁。燃煤排放汞是人为汞来源的主要组成部分，其排放控制受到大量研究者关注与研究。其中，煤燃烧后烟气中喷入吸附剂技术因最为可行而得到广泛的研究。金属氧化物和碳基吸附剂是潜在的可大规模应用的高效脱汞吸附剂。氧化铁和活性炭作为其中的主要代表性吸附剂得到了广泛的研究，然而对于Hg0在其表面吸附氧化的作用机理还未能得到广泛的明确与认同，尤其在金属氧化物和碳基类吸附剂复合脱汞的研究方向上更不全面。因此，本文首先采用了浸渍还原再氧化法将氧化铁负载于活性炭表面，制备了磁性Fe/C(MFC)脱汞材料，然后对其进行了表征和脱汞性能实验，并对影响其脱汞性能的因素进行了实验研究和分析，最后利用密度泛函理论(DFT)对在HBr气体存在条件下Hg0在α-Fe2O3(001)表面的吸附氧化过程机理进行了探究。
MFC样品表征和脱汞实验表明，浸渍还原再氧化负载法合成的MFC吸附剂具有较好的磁性，减少了传统浸渍法的金属氧化物团簇现象，具有更好分布均匀性。MFC样品在HBr存在条件下具有较好的脱汞效果，其主要的脱汞产物是HgBr2，物理吸附和化学吸附在整个脱汞过程中都起到作用。
烟气组分等会影响MFC吸附剂的脱汞性能，在纯N2环境下通入O2会略有促进MFC的脱汞效率，但是如果HBr存在时O2会与HBr竞争吸附，从而降低其脱汞性能。SO2会因为竞争吸附、生成硫酸盐覆盖吸附剂表面从而降低MFC的脱汞性能。NO不会促进Hg0在MFC表面氧化，但是如果有O2存在，会因为生成NO2从而较为明显的促进Hg0的氧化。经过5次循环再生脱汞实验后，MFC样品仍具有较好的重复利用性。
HBr会在α-Fe2O3(001)表面持续吸附，然后经历活化、解离过程，最终形成表面活性Br，并与Hg0以L-H机理的两种可能途径发生反应，途径1：Hg+Br/α-Fe2O3(001)→HgBr，HgBr+HBr→HgBr2；途径2：Hg+2Br/α-Fe2O3(001)→HgBr2。
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