FeCl 3 改性MOFs在低温下对Hg 0 的吸附性能

Abstract

为提高吸附剂对Hg0（零价汞）的吸附效率，利用MOFs（金属有机框架）材料发达的孔隙结构和高比表面积（1 997.010 0 m2/g），采用FeCl3溶液浸渍改性，制备了吸附剂FeCl3@MIL-101（Cr）用于脱除Hg0.在小型固定床反应器上考察了浸渍浓度、反应温度、氧含量等对Hg0去除的影响.结果表明：FeCl3@MIL-101（Cr）在进口ρ（Hg0）为2×10-3 mg/L，c（FeCl3）为0.2 mol/L，反应温度60℃，气体流速400 mL/min，φ（O2）为1%的条件下，吸附穿透时间长达62 h，相应的吸附容量为14.27 mg/g.在此基础上，进一步利用BET（比表面积测试）、SEM（扫描电镜）-EDX（能量色散X射线光谱）、XRD（X射线衍射）、XPS（X射线光电子能谱）等常用表征手段研究了改性前后吸附剂的物理化学特性，证明了吸附剂FeCl3@MIL-101（Cr）吸附零价汞是物理吸附与化学吸附共同作用的结果，含氯官能团在吸附Hg0过程中也发挥了相当大的作用，并且氧气可促进其吸附效果.最后，分析了其吸附机理.研究显示，该种吸附剂在低温条件下具有较为优良的脱汞性能，应用前景良好.