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汞在环境中具有易挥发性及持久性的特点，在生物体内以甲基汞形式积累，影响生物的神经系统。汞在烟气中以二价汞（Hg2+）、零价汞（Hg0）及颗粒汞（HgP）三种形式存在。其中，Hg2+和HgP能利用现有烟气净化装置（APCD）去除。但Hg0由于易挥发且难溶于水，成为处理难点。一个可行的措施是将Hg0催化氧化为Hg2+，再利用APCD予以去除。目前各种催化剂已被开发用于Hg0催化氧化。但由于烟气中Hg0为痕量级，为达到去除要求（通常要求90%或更高），必须加入过量的氧化剂，如HCl。过量的HCl不仅腐蚀管道，而且易造成二次污染。本研究利用缓释-膜催化反应体系，将固体CuBr2置于催化膜内腔作为溴源，通过控制一定温度，分解的Br逐渐释放吸附至催化膜表面，与Hg0反应，转化为Hg2+。另一方面，本研究设计了反应-就地检测一体化装置，避免Br吸附于管壁产生干扰，以得到更可信的实验数据。研究结果显示，反应-就地检测一体化装置对Hg0的测定具有很高的可信度，并能避免Br2吸附于管壁，影响实验结果。在未来还能利用此装置对反应过程各组分浓度进行就地在线检测，研究相应反应机制。另一方面，考察Co、V、Cu、Mn、Zr催化膜发现，MnOx催化膜Hg0氧化效率最高，且Br的氧化效果远好于Cl，473K、75mgAl2O3时能取得80%以上的Hg0氧化效率，并维持1000分钟以上。但在MnOx/α-Al2O3催化膜体系下，烟气中SO2对Hg0氧化产生明显抑制作用。原因可能在于SO2和Hg0发生竞争吸附；NO有轻微促进作用。NO和SO2同时存在会互相影响；通过对Mn-Zr体系的考察发现，Mn-Zr催化膜体系表现出更好的Hg0氧化能力和更优秀的抗硫性，且Mn-Zr催化膜具有较宽的温度窗口，200-300℃之间均能得到较好的Hg0氧化效果。此外，本研究显示2mgCuBr2和Mn(0.02)-Zr(0.015)/α-Al2O3催化膜体系具高效Hg0氧化效率。同时，通过XRD、H2-TPR、 XPS等催化膜表征手段发现，MnOx-ZrOx/α-Al2O3催化膜体系中，MnOx主要以MnO2的形式存在。SO2与Hg0在催化膜表面竞争活性位，生成硫酸盐。ZrOx为惰性物质，不具有反应活性，但Zr在MnOx-ZrOx/α-Al2O3体系中能促进MnOx在催化膜表面的分散，增加其活性位，并增强抗硫性。Hg0和HBr的反应遵循Deacon反应过程，Hg0和Br2属于直接氧化。Hg0和HBr在催化膜上的吸附很可能符合Mars-Maessen机制，而Hg0和Br2的吸附可能符合Langmuir-Hinshelwood机制。