上交徐浩淼Chem. Eng. J.: FeOCl层间氯化物用于脱除烟气中的汞

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使用当前来自工业烟气的空气污染装置将气态元素汞(Hg0 )转化为更高价态对于汞控制至关重要。传统技术通常使用选择性催化还原(SCR)装置来提高Hg0氧化性能,但其高度依赖于高温催化剂、HCl的存在和下游液体吸收系统。
因此,上海交通大学徐浩淼团队报道了一种通过一步热分解法直接制备的用于将Hg0转化为Hg2+的FeOCl催化剂。
上交徐浩淼Chem. Eng. J.: FeOCl层间氯化物用于脱除烟气中的汞
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在低氧条件和宽的温度窗口(100℃-300℃)下,铁氧氯化物(FeOCl)二维纳米片作为低温催化剂具有优异的Hg0氧化性能。Hg2+的浓度在100℃-220℃时显着提高。在此温度范围内转换效率保持在85%以上。
另外,FeOCl催化剂可以进一步与MnO2结合实现固汞。FeOCl起到汞形态转变作用,MnO2用于汞吸附。由于MnO2优异的低温脱NOx性能,FeOCl与MnO2复合体系可应用于NOx和汞的协同脱除。
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结构分析和DFT计算表明,FeOCl的范德瓦尔斯层之间具有高活性的氯化物,导致该催化剂优异的性能。另外,氧化产物HgCl2(g)的高产率归因于FeOCl中相对低的Fe-Cl键能。
本研究重点介绍了气态Hg0到氧化态HgCl2的转化过程,并提供了一种新的思路,可以与除尘设备结合使用,扩展烟气汞的去除方法。
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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