类水滑石衍生复合氧化物催化氧化烟气中零价汞的研究

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1、分类号密级中国地质大学（北京）硕士学位论文类水滑石衍生复合氧化物催化氧化烟气中零价汞的研究号：2103120001研生：邵元凯专业：材料工程研究方向：催化材料指导教师：邓雁希副教授企业导师：赵森林高级工程师2015年05月声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国地质大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何覆献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：巧

2、儿仙日期：iu关于论文使用授权的说明本人完全了解中国地质大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。公幵口保密(__年）（保密的论文在解密后应遵守此规定）签，軋如I导师签名：期:^0/1.分类号密级中国地质大学（北京）硕士学位论文类水滑石衍生复合氧化物催化氧化烟气中零价汞的研究学号：2103120001研究生：邵元凯专业：材料工程研究方向：催化材料指导教师：邓雁希副教授企业导师：赵森林高级工程师2015年05月ADiss

3、ertationSubmittedtoChinaUniversityofGeosciencesforMasterDegreeMetalMixedOxidesDerivedfromLayereddouble0hydroxidesforCatalyticOxidationHgintheFlueGasMasterCandidate:ShaoYuankaiMajor:MaterialsEngineeringStudyOrientation:CatalysismaterialsDissertationSupervisor:Prof.DengYanxi

4、AssociateSupervisor:ZhaoSenlinChinaUniversityofGeosciences(Beijing)摘要由于汞的毒性、生物累积性和在食物链中的传递性，使其成为一种主要的全球性污染物。人类活动向大气中排放的大部分汞是在工业革命之后燃烧煤炭造成2+p的。燃煤烟气中排放出来的汞主要有三种形态：二价汞（Hg），颗粒吸附汞(Hg)0和单质汞(Hg)，前两个由于可溶性较强、易于捕集从而能够被现有的湿法脱硫0装置或者布袋除尘器从烟气中脱除掉，但是Hg却由于游离性强难以脱除，并且0从排放点能够进行长距离的传输扩散造成大面积

5、的大气汞污染。因此，将Hg氧2+化成Hg是将其从烟气中脱除的关键。用传统的浸渍法合成的催化剂，活性组分很难在催化剂上面均匀分布，导致催化剂活性的降低并且活性组分容易从载体上面脱落。因为类水滑石（LDHs）材料具有独特的有序层状结构并且构成元素互相高度分散，在后续的焙烧过程中由于晶格定位效应，这种高度分散的状态不会被破坏。所以首先合成LDHs前驱体再经过焙烧处理后就能得到活性组分高度分散的金属氧化物催化剂。在本论文中，首先用共沉淀法合成了LDHs前驱体，在空气中高温焙烧后得到了复合金属氧化物催化剂。在实验室规模下通过模拟烟气对催化剂进行了筛选

6、和性能评价。利用XRD、XPS、BET、Hg-TPD、H2-TPR、SEM等表征手段对催化剂进行分析，详细探讨了催化剂的汞氧化机理和烟气组分对其汞氧化性能的影响。结果表明，以LDHs为前驱体合成的1%Mn/CoAlOx催化剂具有优异的汞催化氧化0活性，在高空速条件下能够在宽温度窗口中有效氧化脱除高达95%以上的Hg，同时具有良好的抗水和抗硫性能。该催化剂有望于不远的将来投入工业应用。0关键词：Hg氧化，类水滑石，燃煤烟气，氧化机理IAbstractMercuryisamajorpollutantbecauseofitstoxicity,mo

7、bilityinthefoodchain,andbioaccumulation.MostmercuryemittedtotheatmospheresincethebeginningoftheIndustrialRevolutionhasbeenaresultofcoalcombustion.Elementalmercury0(Hg)isthemostcommonformintheatmosphere,anditcanreadilytransportlong2+distancesfromtheemissionsources.Oxidizedm

8、ercury(Hg)isfairlywatersolubleandisthereforeamenabletoco-removalinfluegasdesulphurization