神经毒性极强、挥发性极高的汞会对人类健康和生态环境造成巨大的危害。近年来,汞的排放问题已成为社会日益关注的焦点。燃煤电厂中化石燃料的燃烧是最主要的人为汞排放源,其每年排放至大气中的汞约占大气总汞的三分之一。2011年7月,中国环境保护部颁布了《火电厂大气污染物排放标准》,规定汞排放限值为0.03 mg/m³。同年12月,美国环境保护署颁布的《Mercury and Air Toxics Standards》同样限制了燃煤电厂中汞的排放。吸附剂喷入技术是现行燃煤烟气汞控制技术的主要方法。其中,活性炭喷射吸附技术已经在部分地区的燃煤电厂中使用,但其存在的高成本、高损耗和非靶向吸附性等不足阻碍了其商业化推广。在利用海藻生物质制取生物油的过程中,产生的副产物海藻生物质焦具有发达的孔隙结构和良好的表面特性,因此被学者认为是活性炭吸附剂的潜在替代物。本文选取两种常见海藻生物质（马尾藻和条浒苔）为原材料,分别通过卤化钾盐浸渍法和氯化锌活化法制备多类别吸附剂,并且在模拟烟气固定床中研究了影响吸附剂脱除单质汞性能的关键因素（工艺参数、反应温度、烟气组分等）。主要研究内容和成果如下:选取马尾藻和条浒苔为热解海藻的原材料,通过浸渍卤化钾盐制得了改性海藻焦（马尾藻焦/条浒苔焦）吸附剂。采用工业分析、元素分析、BET、SEM和XPS等表征方法分析了改性海藻焦的物理化学特性。在模拟烟气固定床反应器系统中,研究改性海藻焦的制备工艺参数（热解温度、负载卤化钾盐和碘化钾负载量）对其脱汞性能的影响。结果表明:最佳热解温度为800℃;碘化钾改性相比较于氯化钾和溴化钾改性具有更好的单质汞（Hg⁰）吸附性能;碘化钾改性试剂的最佳负载量为3%。随后考察了反应温度以及各烟气组分对脱汞性能的影响。研究表明:反应温度的升高有利于脱除Hg⁰;烟气中的O₂有助于脱汞;SO₂不利于条浒苔焦的脱汞,但对马尾藻焦的脱汞性能展现出双重作用;低浓度的NO和H₂O（g）有利于脱除Hg⁰,高浓度的NO和H₂O（g）抑制了Hg⁰的脱除。吸附动力学模型分析的结果表明:在80℃时,外部传质是改性海藻焦吸附剂脱除Hg⁰过程中的控制因素。而在120℃和160℃时,化学吸附是吸附剂脱除Hg⁰过程中的主要控制因素。表面共价官能团（C-I）和化学吸附氧作为碘化钾改性海藻焦（S8KI3和E8KI3）表面上的主要化学吸附点位参与了脱汞过程。以马尾藻和条浒苔为原材料,利用氯化锌活化法制备了新型海藻生物质基活性炭。运用一系列表征技术分析了海藻基活性炭吸附剂的物理化学性质。结果表明:海藻基活性炭具有较大的比表面积(S_BET)和发达的孔隙结构,其中马尾藻基活性炭的S_BET最高达到524.57 m²/g,条浒苔基活性炭的S_BET最高达到565.82 m²/g。在模拟烟气固定床反应器系统中,考察了活化温度、热解温度、吸附反应温度和各烟气组分对海藻基活性炭脱除Hg⁰的影响。研究表明:与热解法相比,通过氯化锌活化法制备的海藻基活性炭吸附剂（SAC-800和EAC-800）的脱汞效率更高;最佳活化温度为800℃;SAC-800和EAC-800的Hg⁰脱除效率随着反应温度的升高而增加;烟气中通入的O₂和NO有助于Hg⁰的脱除,而SO₂和H₂O（g）抑制了Hg⁰的脱除。吸附动力学模型的研究表明,海藻基活性炭吸附Hg⁰的过程是吸热与自发的,同时包括物理吸附和化学吸附;在120℃和160℃时,化学吸附是海藻基活性炭脱除Hg⁰的主要控制因素。C-Cl官能团和含氧官能团作为海藻基活性炭表面的化学吸附点位参与了脱除Hg⁰的过程。与其他活性炭（传统生物质基活性炭以及部分商业活性炭）相比,海藻基活性炭具有更好的Hg⁰吸附性能。