零价汞（Hg0）是燃煤烟气中汞的主要存在形式之一，目前燃煤烟气脱汞技术的重点和难点在于如何提高烟气中零价汞的转化率，即如何高效地将燃煤烟气中的气态零价汞转化为氧化态汞。由于气体扩散电极的原位产H2O2技术及电极的三维多孔结构能提供大量气液固三相接触面，能够保证较高的氧传质系数和氧还原(ORR)效率，已成为水处理高级氧化技术的研究热点。在此基础之上，本文创新提出将高效产H2O2气体扩散电极应用于燃煤烟气中零价汞（Hg0）的电化学阴极氧化和阳极氧化研究，以实现零价汞(Hg0)向氧化态汞(Hg2+)的高效转化，并探讨了该工艺的相关调控机制。本论文具体工作内容如下:　　首先，本论文提出了一种基于传统C/PTFE气体扩散电极制备的新方法，摸索了制备条件，成功制备了表面平整、厚度匀称、有一定机械强度的气体扩散电极并进行了相关表征。　　其次，采用实验室制备的气体扩散电极在无隔膜体系中进行了产H2O2工艺研究，该工艺特点在于，含氧气体在一定压力下从气体扩散电极一侧直接扩散到另一侧。实验探讨了电极碳材料种类、电解电压、电解质类型、温度、烟气含氧率等参数对氧还原产H2O2过程中H2O2产量、电流效率、能耗、氧利用率等的影响，同时考察了电极的稳定性。结果表明，采用Vulcan XC-72碳黑制备的气体扩散电极有较高的H2O2产量和电流效率，在1.41 cm3·min-1·cm-2室温空气流量，2.6V恒定电压下，室温0.05 mol· L-1 Na2SO4溶液中，电解2h后的H2O2浓度达到了250 mg· L-1，电流效率从30 min的69.8％降到2h的44.7％，单位产量能耗从5.87 kWh·kg-1升到9.16 kWh·kg-1且整个过程氧利用率不超过10％。在溶液高温和低含氧进气条件下，H2O2产量和电流效率相比室温条件显著降低。　　然后，本文探讨了气体扩散电极阴极氧化Hg0工艺的可行性并探讨了溶液电解质类型、电解电压以及烟气含氧率等参数对脱汞过程的影响，初步分析了过程能耗、电极脱汞稳定性。结果表明，在Na2SO4溶液中Hg0有一定的去除效果，采用Vulcan XC-72碳黑制备的气体扩散电极在1.8 V条件下，对含Hg02.29 mg·m-3模拟烟气的汞去除率为20.9％，脱汞能耗为16.9 kWh/(gHg0)，而在H2SO4、NaOH溶液中，Hg0基本无去除率;实验中，溶液体相中氧还原生成的H2O2对Hg0的去除作用非常有限，烟气含氧量的变化对Hg0的去除效果没有显著影响，推测该工艺中Hg0的去除机理极可能是由于Hg0同O2参与了电极气液固三相界面处复杂的电化学反应，电解电压越大，Hg0去除率越高。　　最后，本论文分别在高于阳极析氧电位和低于阳极析氧电位两种条件下探讨了气体扩散电极阳极氧化Hg0工艺的可行性和相关可能机制，并在低于析氧条件下，考察了电解电压、碳种类、载气流量等因素对该过程的影响。初步分析了阳极氧化脱汞能耗以及电极的稳定性。在阳极析氧电位以上，气相Hg0有较高的去除率，采用Vulcan XC-72碳黑制备的气体扩散电极在2.6 V条件下，对含Hg04.40 mg·m-3的模拟烟气的汞去除率高达89.5％，脱汞能耗为11.03 kWh/(gHg0)，但析氧过程耗能较多，且在较高电压下，表面碳材料产生龟裂，内部不锈钢网产生溶解，电极寿命较短。在阳极析氧电位以下进行Hg0的氧化可节约大量能耗，且电极稳定，寿命较长。在1.0 V低于阳极析氧电位以下，对含Hg04.40 mg·m-3的模拟烟气的汞去除率为27.3％，脱汞能耗仅为0.9722Wh/(gHg0)，大大低于阴极氧化Hg0工艺的脱汞能耗。