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使用當(dāng)前來自工業(yè)煙氣的空氣污染裝置將氣態(tài)元素汞(Hg⁰ )轉(zhuǎn)化為更高價態(tài)對于汞控制至關(guān)重要。傳統(tǒng)技術(shù)通常使用選擇性催化還原(SCR)裝置來提高Hg⁰氧化性能，但其高度依賴于高溫催化劑、HCl的存在和下游液體吸收系統(tǒng)。

因此，上海交通大學(xué)徐浩淼團隊報道了一種通過一步熱分解法直接制備的用于將Hg⁰轉(zhuǎn)化為Hg²⁺的FeOCl催化劑。

在低氧條件和寬的溫度窗口(100℃-300℃)下，鐵氧氯化物(FeOCl)二維納米片作為低溫催化劑具有優(yōu)異的Hg⁰氧化性能。Hg²⁺的濃度在100℃-220℃時顯著提高。在此溫度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換效率保持在85%以上。

另外，F(xiàn)eOCl催化劑可以進一步與MnO₂結(jié)合實現(xiàn)固汞。FeOCl起到汞形態(tài)轉(zhuǎn)變作用，MnO₂用于汞吸附。由于MnO₂優(yōu)異的低溫脫NO_x性能，F(xiàn)eOCl與MnO₂復(fù)合體系可應(yīng)用于NO_x和汞的協(xié)同脫除。

結(jié)構(gòu)分析和DFT計算表明，F(xiàn)eOCl的范德瓦爾斯層之間具有高活性的氯化物，導(dǎo)致該催化劑優(yōu)異的性能。另外，氧化產(chǎn)物HgCl₂(g)的高產(chǎn)率歸因于FeOCl中相對低的Fe-Cl鍵能。

本研究重點介紹了氣態(tài)Hg⁰到氧化態(tài)HgCl₂的轉(zhuǎn)化過程，并提供了一種新的思路，可以與除塵設(shè)備結(jié)合使用，擴展煙氣汞的去除方法。

Sustained-release of interlayer chloride in iron oxychloride for mercury oxidation from industrial flue gas. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.132502

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上交徐浩淼Chem. Eng. J.: FeOCl層間氯化物用于脫除煙氣中的汞

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