论文部分内容阅读
燃煤烟气是形成酸雨和雾霾等污染现象的重要源头，其成分复杂，含有粉尘、SO2、NOx、重金属等多种污染物，对我国大气环境产生极大威胁。湿法脱硫技术是当前应用最为广泛的烟气净化处理技术，其中氨法脱硫因其脱硫效率高、占地面积小、投资小且副产物(NH4)2SO4可资源化等优势受到人们越来越广泛的关注。但由于亚硫酸盐氧化反应速率相对较低，难以与脱硫过程匹配，成为限制氧化提浓技术的瓶颈问题，因此将亚硫酸盐转化为硫酸盐是保证脱硫副产品回收的关键。除此之外，烟气中含有的挥发性有毒污染物Se在与脱硫液逆向接触时，存在形态可能随吸收过程发生迁移转化，最终以SeO32-或SeO42-的形式大量汇集于脱硫浆液中，尽管在脱硫液中含量不是很高，但是毒性大、难降解、易富集等问题也将产生较大的环境风险。因此亚硫酸铵的催化氧化和液态硒的去除已然成为脱硫浆液中亟待解决的重要问题。
本文以介孔材料SBA-15为载体，通过浸渍和后嫁接巯基(-SH)的方法制备了一种双功能催化-吸附剂Co-SBA-15-SH，该催化-吸附剂可以同时催化氧化亚硫酸铵及吸附溶液中的硒物种。实验中研究了Se吸附对Co物种催化活性的毒性作用，通过拟合获得了Co-SBA-15-SH对Se的吸附热力学、动力学及等温吸附模型，揭示了Co-SBA-15-SH对Se0再释放的抑制作用。结果表明，高浓度的硒对钴基催化具有一定的毒性，Co-SBA-15-SH对Se的吸附行为发生在多分子层上，实验测得Se的最大吸附容量为223.24mg/g，实验结果遵循准二级动力学模型可以证实Se的脱除受巯基的化学吸附过程控制。通过一系列表征手段和密度泛函理论(DFT)计算，进一步证实了硒迁移的机理及Se对亚硫酸盐氧化的毒害作用。研究结果可为学者研究湿法脱硫过程中同时去除有毒污染物和催化氧化亚硫酸盐提供参考。
本文以氨法烟气脱硫工艺为背景，采用浸渍法合成了钴基4A分子筛双功能催化-吸附剂Co-MS-4A，用于同时催化氧化亚硫酸铵及脱除模拟浆液中的有毒污染物Se。通过SEM、TEM、BET、XRD和XPS等表征，考察了负载钴基前后4A分子筛的微观形貌和表面化学性质；研究了Co-MS-4A同时催化氧化亚硫酸铵和吸附液态硒的性能，探讨了不同实验条件Co-MS-4A对Se吸附性能的影响,获得了Co-MS-4A对Se的吸附动力学及等温吸附模型。结果发现，与非修饰的纯4A分子筛相比，钴基4A分子筛对亚硫酸铵的氧化速率提升了8倍以上；Freundlich模型对Co-MS-4A吸附Se的拟合程度较好,表明硒氧阴离子的去除是多层吸附过程，经实验得到Se的最大饱和吸附量为50.24mg/g；通过拟合得到的准二级动力学模型可以证实Co-MS-4A对Se的脱除受化学吸附过程控制。
本文以介孔材料SBA-15为载体，通过浸渍和后嫁接巯基(-SH)的方法制备了一种双功能催化-吸附剂Co-SBA-15-SH，该催化-吸附剂可以同时催化氧化亚硫酸铵及吸附溶液中的硒物种。实验中研究了Se吸附对Co物种催化活性的毒性作用，通过拟合获得了Co-SBA-15-SH对Se的吸附热力学、动力学及等温吸附模型，揭示了Co-SBA-15-SH对Se0再释放的抑制作用。结果表明，高浓度的硒对钴基催化具有一定的毒性，Co-SBA-15-SH对Se的吸附行为发生在多分子层上，实验测得Se的最大吸附容量为223.24mg/g，实验结果遵循准二级动力学模型可以证实Se的脱除受巯基的化学吸附过程控制。通过一系列表征手段和密度泛函理论(DFT)计算，进一步证实了硒迁移的机理及Se对亚硫酸盐氧化的毒害作用。研究结果可为学者研究湿法脱硫过程中同时去除有毒污染物和催化氧化亚硫酸盐提供参考。
本文以氨法烟气脱硫工艺为背景，采用浸渍法合成了钴基4A分子筛双功能催化-吸附剂Co-MS-4A，用于同时催化氧化亚硫酸铵及脱除模拟浆液中的有毒污染物Se。通过SEM、TEM、BET、XRD和XPS等表征，考察了负载钴基前后4A分子筛的微观形貌和表面化学性质；研究了Co-MS-4A同时催化氧化亚硫酸铵和吸附液态硒的性能，探讨了不同实验条件Co-MS-4A对Se吸附性能的影响,获得了Co-MS-4A对Se的吸附动力学及等温吸附模型。结果发现，与非修饰的纯4A分子筛相比，钴基4A分子筛对亚硫酸铵的氧化速率提升了8倍以上；Freundlich模型对Co-MS-4A吸附Se的拟合程度较好,表明硒氧阴离子的去除是多层吸附过程，经实验得到Se的最大饱和吸附量为50.24mg/g；通过拟合得到的准二级动力学模型可以证实Co-MS-4A对Se的脱除受化学吸附过程控制。