汞是一种具有持久性、生物累积性和高毒性的全球性污染物,受到了国际社会的广泛关注。《关于汞的水俣公约》的生效标志着全球性汞污染防治进入了一个新的阶段。烟气中的Hg⁰具有强挥发、难容于水的特性,不易被现有污染物净化装置去除。结合催化氧化和吸附捕集的方法开发高效吸附剂是实现烟气Hg⁰去除的最具潜力的方法之一。本研究以MnO_x为活性组分、二维沸石为载体开发了一系列高效吸附剂,研究了MnO_x与Hg⁰的反应机理;提高了抗SO₂的性能、解决了吸附剂吸附能力低的缺陷。主要研究结果如下:（1）通过水热法合成了二维层状结构的MCM-22沸石,利用离子交换法实现了活性组分Mn的负载并对MnO_x去除Hg⁰的机理进行了研究。Mn/MCM-22吸附剂具有不规则薄片状晶体结构,该结构为MnO_x氧化Hg⁰的反应提供了充足的空间,MnO_x在MCM-22的表面及孔道中高度分散。在300℃下,5%Mn/MCM-22沸石对Hg⁰的去除效率为91%,吸附容量为0.32 mg/g。Hg⁰的催化氧化过程为Mn⁴⁺将Hg⁰氧化为Hg²⁺,并在吸附剂的表面形成Hg-O-Mn,其中Mn起到桥键的作用。在活性氧的作用下,桥联断裂,将部分Mn³⁺氧化为Mn⁴⁺继续参与氧化反应,汞以Hg O的形式截留在吸附剂表面。O₂对Hg⁰的去除起着重要的促进作用,SO₂和H₂O对Hg⁰的去除具有抑制作用。根据Hg-TPD的结果可知,吸附剂对汞的吸附方式主要为化学吸附。（2）通过分步离子交换法（SIEM）合成的5%Co-5%Mn/MCM-22沸石在300℃下的Hg⁰去除效率为94%,2 h内的吸附容量为0.39 mg/g。通过Co元素的添加构建的二元复合吸附剂进一步提高了对Hg⁰的去除性能,有效的增强了吸附剂的抗硫和抗水性能。分步离子交换法将CoO_x负载在沸石的外表面上并覆盖了一定量的MnO_x,CoO_x优先与SO₂接触,同时掺杂的CoO_x可以减弱复合材料表面的SO₂吸附强度来抑制硫酸盐的产生,从而保护Mn的活性位点。MnO_x仍是将Hg⁰催化氧化为Hg²⁺的主要活性组分。经过热脱附再生后的吸附剂,吸附-解析循环3次后Hg⁰的去除效率均超过92%。（3）为了改善沸石载体的结构和性能,增大吸附容量,对MCM-22（P）进行了溶胀和分层处理,制备了具有无序薄片结构和保留10元环（10 MR）通道系统的ITQ-2沸石。结果表明MnO_x和CoO_x颗粒均以非结晶态的形式高度分散在层状ITQ-2沸石的表面和孔道中。2%Mn/ITQ-2沸石的去除效率为90%,吸附容量为0.31 mg/g,与5%Mn/MCM-22沸石性能相当,其大比表面积为汞的高捕集容量提供了保障。2%Co-5%Mn/ITQ-2沸石的抗硫性能明显好于5%Co-5%Mn/MCM-22沸石,引入的Cl在高温条件下活化,缓慢的形成Mn-Cl或Mn-O-Cl参与Hg⁰的氧化反应。2%Co-5%Mn/ITQ-2沸石具有良好的再生和重复利用性能,吸附-解析循环3次后Hg⁰的去除效率均超过94%。本研究制备的Mn/MCM-22沸石吸附剂具有高效的汞去除能力,Co-Mn/MCM-22沸石吸附剂具有良好的抗硫抗水性能,Co-Mn/ITQ-2沸石大幅提高了吸附剂吸附容量,同时改性二维沸石系列吸附剂具备良好的再生和重复利用性能,是一种有前景的烟气Hg⁰吸附剂。