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由煤炭燃烧所引起的汞排放是大气中人为汞污染源的主要组成部分,为限制其对环境形成的污染,多种技术被提出、论证,其中燃烧后吸附剂喷入技术的相关研究最为集中,国内外研究者们致力于开发兼具有效性及经济型的汞吸附剂。飞灰被普遍认为是较有前途的汞吸附剂,然而作为被证实了的飞灰中脱汞有效成分Fe2O3,其相关研究却存在不足,在微观作用机理方面尤其匮乏,无法为实验中所观测到的现象提供合理的解释。因此,本文基于α-Fe2O3吸附剂,运用量子化学密度泛函理论,系统研究了燃煤烟气中几种不同组分对吸附剂脱汞性能的影响,并设计相应的实验验证理论结果,为飞灰吸附剂的实际应用提供了相关的理论基础。理论计算结果表明,HCl及HBr对汞在α-Fe2O3(001)表面的吸附行为的作用机理较为相似,两者均在氧化铁表面发生强烈的化学反应并解离。而它们既可以直接促进与Hg在氧化铁表面的共吸附,也能够先与表面相互反应进而提高吸附剂表面对Hg的吸附能力,对比多方面计算数据,HBr对汞吸附的促进作用要强于HCl。后续的相关实验结果表明HCl的存在确实促进了Hg0在α-Fe2O3表面的吸附,同时吸附条件下约达到50%的脱除效果,而HCl预处理实验则证实其可以首先与α-Fe2O3表面发生反应,并随后大幅促进Hg0的吸附,验证了理论计算的准确性。根据理论计算结果,SO2倾向于在α-Fe2O3(001)表面发生解离吸附,并形成对Hg0吸附作用较强的S活性位。同时,更多的表面O位形成,一方面表现出比S较弱的Hg吸附作用,另一方面与S形成竞争吸附,限制了S活性位的形成。相应的实验研究发现,SO2同样对Hg0在α-Fe2O3表面的吸附有一定增强,最高可达到40%的脱汞效率,并很快下降至较低的水准。SO2也可预吸附于α-Fe2O3表面,并有一定的脱汞能力,说明其对Hg0吸附的促进遵循Eley-Rideal机理。