铜富集菖蒲衍生生物炭对烟气中汞的去除性能及机制研究

摘要：以铜(Cu)污染修复植物石菖蒲生物质为原料，采用一步热解法制备了含铜位点的石菖蒲衍生生物碳(Cu-BC)，用于去除烟气中的元素汞(Hg⁰).结果表明， 500℃下热解的Cu-BC(Cu-BC500)在100℃反应温度下表现出良好的Hg⁰去除性能(约99%).比表面积测试法(BET)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等表征分析表明，Cu-BC500具有相对较高的比表面积，丰富的含氧官能团和高度分散的Cu物种.XPS和汞程序升温脱附(Hg-TPD)分析表明，Cu-BC500所吸附的汞在生物炭样品的表面活性位点形成弱结合态汞Cu-O-Hg或铜汞合金.最后通过生命周期成本分析推算Cu-BC500的成本为3.50元/kg.与其他材料相比，Cu-BC500制备简单、成本较低，这项工作将为促进水体修复植物的资源化再利用以及燃煤电厂的汞减排提供新思路.

作者：李鸿鹄^1,2  安淼^1,2  彭喜燕^1,2  张敬东^1,2  孙洋^1,2

^{DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20240016.018}