邢微波,路 好*,張安超*,劉 牧,劉志超,胡 松,向 軍

(1.河南理工大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院,河南 焦作 454000；2.華中科技大學(xué)煤燃燒國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430074)

Ag/AgCl可見光催化劑濕法脫除煙氣中單質(zhì)汞

邢微波1,路 好1*,張安超1*,劉 牧1,劉志超1,胡 松2,向 軍2

(1.河南理工大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院,河南 焦作 454000；2.華中科技大學(xué)煤燃燒國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430074)

采用沉淀?光還原法制備了Ag/AgCl可見光催化劑,在濕法脫汞裝置上考察了該光催化劑的Hg0脫除特性及SO2、NO和溶液溫度等對(duì)脫汞性能的影響.利用N2吸附/脫附、掃描電子顯微鏡及X?射線能量色散譜(SEM-EDS)、X?射線衍射(XRD)、紫外?可見漫反射光譜(DRS)、X?射線光電子能譜(XPS)和電子自旋共振(ESR)技術(shù)對(duì)新鮮和使用后的光催化劑進(jìn)行性質(zhì)表征.結(jié)果表明,與單獨(dú)可見光輻照和單獨(dú)使用Ag/AgCl相比,Ag/AgCl與熒光燈聯(lián)合使用的Hg0脫除效率大幅提高.SO2和NO的添加會(huì)抑制Ag/AgCl光催化劑對(duì)Hg0的脫除;停止通入SO2和NO后,Hg0脫除效率可快速恢復(fù).可見光輻照下,Ag/AgCl光催化劑產(chǎn)生了強(qiáng)氧化性的羥基自由基(·OH)和超氧自由基(·O2–).各活性物種中, ·O2–在Ag/AgCl光催化劑的高效脫汞過程中起關(guān)鍵作用,而·OH、空穴(h+)和Cl2為次要作用.

濕法；可見光；光催化劑；Ag/AgCl；脫汞

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,大氣汞污染已成為一個(gè)全球性亟待解決的問題.中國作為世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費(fèi)國,汞排放總量已位居全球首位[1].因此,加強(qiáng)燃煤電站煙氣中汞的排放控制勢(shì)在必行.燃煤煙氣中的汞主要以3種形式存在:單質(zhì)汞(Hg0)、二價(jià)汞(Hg2+)和顆粒態(tài)汞(Hgp)[2].Hg2+易溶于水,可以通過濕法煙氣脫硫裝置(WFGD)去除[3];Hgp可以通過現(xiàn)有的布袋或靜電除塵設(shè)備捕獲,而Hg0易揮發(fā)且不溶于水,很難通過現(xiàn)有的污染物脫除設(shè)備去除.Hg0的有效脫除是當(dāng)今大氣汞污染治理領(lǐng)域的難題[4].

近幾年,濕法脫汞技術(shù)在燃煤煙氣脫汞領(lǐng)域得到深入研究,如NaClO2[5]、K2S2O8/Ag+/Cu2+[6]、H2O2/Na2S2O8[7]、UV/Fenton[8]和UV/H2O2[9]等.其中,以產(chǎn)生強(qiáng)氧化性羥基自由基(·OH)為活性物種的高級(jí)氧化工藝(AO Ps)具有廣闊的應(yīng)用前景.但該技術(shù)需要紫外光(UV)的照射和大量氧化劑(如NaClO2和H2O2等)的消耗,勢(shì)必會(huì)造成脫汞成本的增加.因此,進(jìn)一步研究與開發(fā)更加廉價(jià)的脫汞技術(shù)具有重要的應(yīng)用前景.

迄今,可見光催化技術(shù)已在水體污染物處理領(lǐng)域得到廣泛研究[10-15].其中,銀基可見光催化劑由于其優(yōu)異的光催化活性和穩(wěn)定性被認(rèn)為是一種最具發(fā)展?jié)摿Φ墓獯呋瘎?Shu等[14]研究了可見光和太陽光下AgCl@Ag催化劑降解甲基橙和甲基藍(lán)的性能,發(fā)現(xiàn)可見光和太陽光下的銀基催化劑可以釋放出強(qiáng)氧化性能的超氧自由基(·O2—)和空穴(h+),實(shí)現(xiàn)對(duì)甲基橙和甲基藍(lán)的高效降解.Zheng等[15]利用水熱合成法制備了AgCl@Ag光催化劑,研究發(fā)現(xiàn)在可見光照射下AgCl@Ag光催化劑可以實(shí)現(xiàn)對(duì)4-硝基苯酚的高效降解.大量研究表明[10-15],可見光催化技術(shù)可以產(chǎn)生大量的強(qiáng)氧化性活性物種,如·OH、·O2—和h+等,可能對(duì)煙氣中的Hg0具有良好的脫除性能.然而,可見光催化技術(shù)在燃煤煙氣脫汞領(lǐng)域的報(bào)道尚不多見,可見光下活性物種對(duì)Hg0氧化脫除的作用機(jī)理尚不清楚.

基于以上討論,本研究以沉淀?光還原法制備的Ag/AgCl為可見光催化劑,研究其液相中可見光照射下的脫汞活性.通過N2吸附/脫附、掃描電子顯微鏡和X-射線能量色散譜(SEM-EDS)、X-射線衍射(XRD)、紫外-可見漫反射光譜(DRS)、X-射線光電子能譜(XPS)和電子自旋共振(ESR)技術(shù)對(duì)新鮮和使用后的Ag/AgCl光催化劑進(jìn)行表征,分析其可見光下的脫汞機(jī)理.

1 材料與方法

1.1 光催化劑的制備

采用沉淀-光還原法制備Ag/AgCl可見光催化劑,具體過程如下:將100mL的硝酸銀溶液(0.1mol/L)緩慢加入到100mL的氯化鈉溶液(0.1mol/L)中,磁力攪拌60min后;將所得到的沉淀物置于紫外燈(60W)下照射30min,靜置24h后用去離子水洗滌3～5遍;最后,置于70℃烘箱中干燥24h,研磨、篩分至120目,所得樣品記為Ag/AgCl光催化劑.

1.2 光催化劑活性評(píng)價(jià)

圖1為可見光催化氧化脫除Hg0的活性評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置,它由模擬煙氣源、汞蒸氣發(fā)生裝置、濕法鼓泡反應(yīng)器、恒溫加熱磁力攪拌器、汞在線分析儀組成.設(shè)備的具體介紹和實(shí)驗(yàn)方法見文獻(xiàn)[16].模擬煙氣由N2、O2、CO2、SO2和NO組成,其中N2、O2和CO2為基本煙氣成分,O2和CO2的體積含量分別約為6%和12%,N2為平衡氣.氣體總流量為1.5L/min,進(jìn)口Hg0的質(zhì)量濃度(Cin)約為50μg/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下).光催化劑用量為1g/L,濕法鼓泡反應(yīng)器中去離子水用量為1L.可見光源為11W熒光燈(FSL, YDN11-π.RR型,佛山電器照明股份有限公司).反應(yīng)前后Hg0蒸氣濃度由VM-3000汞分析儀(德國汞儀器有限公司)實(shí)時(shí)在線記錄.Hg0的脫除效率η(%)為:

式中:Cin和Cout分別代表濕法脫汞裝置進(jìn)出口Hg0的質(zhì)量濃度,μg/m3.

圖1 濕法脫汞裝置示意Fig.1 Schematic diagramof the wet bubbling Hg0removal setup

1.3 表征方法

光催化劑的比表面積(BET)和孔徑結(jié)構(gòu)采用比表面積及孔徑分布測(cè)試儀(美國康塔儀器公司Autosorb?iQ型)進(jìn)行測(cè)定;掃描電子顯微鏡和X?射線能量色散譜(SEM?EDS)在日本日立S?4800型場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡上完成;X-射線衍射(XRD)分析在德國布魯克D8Advance型X射線衍射儀上進(jìn)行,測(cè)定條件為Cu靶(Kα),掃描步幅為0.02°;紫外?可見漫反射光譜(DRS)采用日本日立U-4100型紫外?可見分光光度計(jì)測(cè)試;X-射線光電子能譜(XPS)分析在美國Thermo Fisher Scientific公司的ESCALAB 250XI型X射線光電子能譜儀上測(cè)試,X?射線激發(fā)源為Al Kα(Al激光發(fā)射源的能量hv=1486.6eV);電子自旋共振(ESR)采用德國Bruker公司的ER200-SRC (λ≥420nm)儀器進(jìn)行分析,采用5,5-二甲基1-吡咯啉N-氧化物(DMPO)試劑作為自由基捕獲劑.

2 結(jié)果與討論

2.1 光催化劑活性

2.1.1 光照的影響 圖2為基本煙氣成分下可見光輻照對(duì)Hg0脫除效率的影響.由圖2可以看出,僅有熒光燈輻照時(shí),Hg0脫除效率僅為15%.在黑暗狀態(tài)下,僅添加Ag/AgCl光催化劑時(shí),Hg0脫除效率約為39%.然而,當(dāng)Ag/AgCl光催化劑與熒光燈(FSL)聯(lián)合使用時(shí),Hg0脫除效率大幅提高(90%),說明可見光與Ag/AgCl光催化劑之間有良好的協(xié)同效應(yīng),且可見光源對(duì)銀基光催化劑的高效脫汞至關(guān)重要.

圖2 光照對(duì)Hg0脫除的影響Fig.2 Effect of visible light irradiation on Hg0removal

2.1.2 SO2和NO的影響 即使燃煤電廠均安裝有煙氣脫硫脫硝裝置,但尾部煙道仍存在少量的SO2和NO氣體.研究發(fā)現(xiàn),它們的存在對(duì)濕法脫汞技術(shù)具有重要影響[8].圖3為不同SO2濃度下的Hg0脫除效率.可以看出,添加200mg/m3的SO2濃度后,Hg0脫除效率逐漸降低,表明SO2對(duì)銀基可見光催化劑的脫汞是抑制的;進(jìn)一步增加SO2添加量后,Hg0脫除效率繼續(xù)緩慢降低.在120min時(shí),切斷SO2供給后,發(fā)現(xiàn)Hg0脫除效率迅速回升,40min后Hg0脫除效率上升至其初始值,表明SO2對(duì)Hg0脫汞效率的抑制是可以恢復(fù)的.

圖3 SO2對(duì)Hg0脫除的影響Fig.3 Effect of SO2on Hg0removal

圖4為不同NO濃度下的Hg0脫除效率.由圖4知,在較低NO濃度下,Hg0脫除效率幾乎不受其影響.隨著NO濃度的逐漸增加,其影響越來越明顯.與SO2類似,NO對(duì)銀基可見光催化劑的脫汞效率亦具有明顯的抑制作用.切斷NO后,Hg0脫除效率迅速上升至其初始值.

圖4 NO對(duì)Hg0脫除的影響Fig.4 Effect of NO on Hg0removal

SO2和NO對(duì)Hg0脫除抑制的原因可能是它們與反應(yīng)溶液中的活性物質(zhì)(如·OH、·O2—和h+等)發(fā)生了如下反應(yīng)[17-19],阻礙了活性物種對(duì)Hg0的氧化.

2.1.3 溶液溫度的影響 反應(yīng)溶液溫度對(duì)氣體的溶解性、傳質(zhì)速率和化學(xué)反應(yīng)速率均有明顯的影響.因此,開展溶液溫度對(duì)Hg0脫除效率的影響研究具有重要意義.由阿倫尼烏斯方程知,反應(yīng)溫度提高會(huì)加快化學(xué)反應(yīng)的速率[9].但較高的反應(yīng)溶液溫度亦會(huì)產(chǎn)生負(fù)面的影響.如圖5所示,當(dāng)反應(yīng)液溫度由20℃升高至60℃時(shí),Hg0脫除效率由95%降低為80%,表明提高反應(yīng)溶液溫度不利于Hg0的有效脫除.Zhan[8]、Zhou[20]和Zhang等[16]在研究UV/Fenton、Fe2.45Ti0.55O4/H2O2和Ag/ AgBr-Ag2CO3的脫Hg0性能時(shí)也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果.其原因可能是:隨著溶液溫度的升高,O2和Hg0的溶解性能會(huì)明顯降低,進(jìn)而減少活性物質(zhì)的產(chǎn)生和導(dǎo)致Hg0脫除效率的降低.另外,溶液溫度提高可能會(huì)抑制光生電子和空穴對(duì)的產(chǎn)生,從而降低Hg0的脫除.

圖5 溶液溫度對(duì)Hg0脫除的影響Fig.5 Effect of solution temperature on Hg0removal

2.2 表征分析

圖6 Ag/AgCl(a和c)與Ag/AgCl-Hg(b和d)的SEM形貌與EDS圖Fig.6 SEMimages and EDS spectra of Ag/AgCl (a and c) and Ag/AgCl-Hg(b and d)

2.2.1 BET與SEM-EDS分析 利用Brunauer-Emmett-Teller(BET)方法測(cè)試得到Ag/AgCl光催化劑的比表面積、總孔容和平均孔徑分別為7.661m2/g、0.008cm3/g和1.768nm,表明Ag/AgCl光催化劑的孔隙結(jié)構(gòu)并不豐富,因此Ag/AgCl光催化劑良好的脫除能力為化學(xué)反應(yīng)所致,而非物理吸附.

圖6為反應(yīng)前后Ag/AgCl光催化劑的SEMEDS.由圖6(a)可以看出,Ag/AgCl光催化劑表面較光滑,并未發(fā)現(xiàn)明顯的銀納米顆粒(Ag0N Ps),表明紫外光照方法生成的銀粒子高度分散在AgCl表面或生成量較少.脫汞實(shí)驗(yàn)后,光催化劑表面出現(xiàn)了較多的微小顆粒(圖6(b)).圖6(c)顯示Ag/AgCl光催化劑中Ag與Cl的原子比約為1:1,表明單質(zhì)Ag含量頗少.而Ag/AgCl-Hg中檢測(cè)到少量的Hg(圖6(d)),可能以HgCl2的形式存在.

2.2.2 XRD分析 圖7為反應(yīng)前后Ag/AgCl光催化劑的XRD譜圖.由圖7可以看出,Ag/AgCl光催化劑在2θ=27.9°,32.3°,46.3°,54.9°,57.6°, 67.5°,74.6°,76.8°和85.7°處出現(xiàn)了AgCl的特征衍射峰(JCPDS 31-1238)[21],但未發(fā)現(xiàn)Ag0的特征衍射峰,表明Ag0在Ag/AgCl光催化劑表面高度分散或含量較小,該結(jié)構(gòu)與SEM結(jié)果一致.然而,脫汞反應(yīng)后,Ag/AgCl-Hg光催化劑在2θ=38.2°,44.3°, 64.4°處出現(xiàn)了微弱的Ag0特征衍射峰(JCPDS 87-0717)[22],說明在脫汞反應(yīng)過程中可能存在Ag的富集或還原.

圖7 Ag/AgCl和Ag/AgCl-Hg的XRD譜圖Fig.7 XRD pattern of Ag/AgCl and Ag/AgCl-Hg

2.2.3 DRS分析 DRS分析可以反映光催化劑對(duì)可見光的吸收能力[23],可以清楚的了解光催化劑的光吸收特征.圖8為反應(yīng)前后Ag/AgCl光催化劑的DRS譜圖.可以看出,兩個(gè)樣品均呈現(xiàn)典型的紫外-可見漫反射光譜.在200～800nm的波長范圍內(nèi),它們均表現(xiàn)出強(qiáng)烈的吸收帶.新鮮Ag/AgCl在450～600nm范圍出現(xiàn)的寬吸收峰為光催化劑表面銀納米顆粒(Ag0N Ps)的表面等離子體共振效應(yīng)(SPR)引起的.由XRD和SEM知,脫汞實(shí)驗(yàn)后催化劑表面出現(xiàn)了Ag0NPs.由于Ag0NPs具有SPR效應(yīng),所以Ag/AgCl-Hg的光吸收能力明顯增強(qiáng).

圖8 Ag/AgCl和Ag/AgCl-Hg的DRS譜圖Fig.8 DRS spectra of Ag/AgCl and Ag/AgCl-Hg

2.2.4 XPS分析 為進(jìn)一步了解光催化劑表面各原子的存在形態(tài),采用XPS技術(shù)對(duì)脫汞實(shí)驗(yàn)前后的光催化劑進(jìn)行表征,結(jié)果如圖9所示.由圖9(a)知,新鮮Ag/AgCl光催化劑分別在197.8eV和199.5eV處出現(xiàn)Cl 2p3/2和Cl 2p1/2的峰.脫汞實(shí)驗(yàn)后,Ag/AgCl-Hg的Cl 2p3/2和Cl 2p1/2峰均向低結(jié)合能方向遷移,且其強(qiáng)度大幅降低,可能是Cl—與氧化后Hg2+結(jié)合所致.

圖9(b)為Ag/AgCl光催化劑反應(yīng)前后Ag 3d峰.對(duì)于新鮮Ag/AgCl光催化劑,367.5eV和373.5eV處分別對(duì)應(yīng)Ag 3d5/2和Ag 3d3/2峰.與Ag/AgCl相比,Ag/AgCl-Hg的Ag 3d峰向低結(jié)合能方向大幅移動(dòng),表明脫汞反應(yīng)后,光催化劑表面的Ag可能發(fā)生了還原、富集或與汞發(fā)生汞齊反應(yīng),從而使其存在形態(tài)發(fā)生改變.圖9(c)為反應(yīng)后Ag/AgCl-Hg光催化劑的Hg 4f峰.101.7eV處出現(xiàn)的Hg 4f峰表明光催化劑表面的汞以Hg2+形式存在[24],說明光催化劑對(duì)Hg0的高效氧化性能.

2.2.5 ESR分析 ESR技術(shù)可以定性和定量檢測(cè)物質(zhì)原子或分子中所含的不配對(duì)電子,并探索其周圍環(huán)境結(jié)構(gòu)特性.圖10為Ag/AgCl光催化劑的ESR譜圖.黑暗狀態(tài)下,ESR分析儀不能捕捉到DMPO-·OH和DMPO-·O2—的信號(hào).然而,經(jīng)可見光照射5min后,可以清楚地觀察到DMPO-·OH和DMPO-·O2—的信號(hào),表明在可見光輻照下,Ag/AgCl光催化劑可以產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的·OH和,這有利于Hg0的氧化脫除.

圖9 Cl 2p (a), Ag 3d (b), and Hg 4f (c)的XPS譜圖Fig.9 XPS spectra of Cl 2p (a), Ag 3d (b), and Hg 4f (c)

2.3 反應(yīng)機(jī)理

如XPS所示,反應(yīng)后吸附在催化劑表面的Hg以Hg2+形態(tài)存在,其實(shí)Hg2+也應(yīng)該存在于反應(yīng)溶液中.為驗(yàn)證反應(yīng)溶液中Hg2+的存在,將基本煙氣氛圍下反應(yīng)2h后的上清液(50mL)取出置于洗氣瓶,采用30mL氯化亞錫溶液(10wt% SnCl2)進(jìn)行還原,并利用VM-3000單質(zhì)汞測(cè)試儀監(jiān)測(cè)Hg0濃度變化,其結(jié)果如圖11所示.通入SnCl2溶液前,Hg0濃度維持在0 μg/m3附近.10min時(shí)加入SnCl2溶液后,Hg0濃度急劇上升.而去離子水加入SnCl2溶液后,Hg0濃度幾乎未發(fā)生變化.以上現(xiàn)象表明Hg2+也存在于反應(yīng)溶液中.

圖10 Ag/AgCl催化劑羥基和超氧自由基譜圖Fig.10 ·OH and ·O2– spectra of Ag/AgCl photocatalyst

圖11 反應(yīng)液中Hg2+的驗(yàn)證Fig.11 Validation of Hg2+in reaction solution

研究表明[25],可見光催化體系會(huì)產(chǎn)生大量的活性物種,如·OH、·O2—和h+.它們均具有強(qiáng)氧化性,可能將Hg0氧化為Hg2+.為了解Ag/AgCl光催化劑的脫汞機(jī)理,采用添加消除劑的方法來辨識(shí)活性物種的作用.研究中,乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)為h+的消除劑[10],苯醌(BQ)為·O2—的消除劑[11],異丙醇(IPA)為·OH的消除劑[12].添加以上消除劑后,脫汞反應(yīng)60min內(nèi)的Hg0脫除效率如圖12所示.由圖12可以看出,IPA或EDTA-2Na的添加對(duì)Hg0脫除效率影響較小,但添加BQ后,Hg0脫除效率急劇降低至30%左右,說明在Hg0氧化脫除過程中,起關(guān)鍵作用,而·OH和+則為輔助作用.

圖12 消除劑對(duì)Hg脫除效率的影響Fig.12 Effect of scavengers on Hg0 removal

基于以上實(shí)驗(yàn)與表征,可以推斷出Ag/AgCl光催化劑的高效脫汞機(jī)理.由于AgCl較高的帶隙能[14],可見光輻照下AgCl并不能直接產(chǎn)生光生電子和空穴(e—+h+)對(duì).但光催化劑表面的Ag0NPs會(huì)吸收光子,產(chǎn)生SPR效應(yīng)[26-27],進(jìn)而生成e—+h+對(duì)[公式(8)].生成的e—會(huì)遷移到AgCl導(dǎo)帶(CB)[公式(9)],并與吸附在光催化劑表面的O2反應(yīng)生成·O2?[公式(10)].h+與H2O反應(yīng)生成·OH[公式(11)],從而達(dá)到Ag0NPs表面e—+h+對(duì)的有效分離.另外, ·O2?還會(huì)與H+反應(yīng)·HO2,并進(jìn)一步生成·OH[公式(12～13)].生成的強(qiáng)氧化性·OH、·O2?和h+會(huì)與Hg0反應(yīng)生成Hg2+[公式(14)].

此外,光催化劑表面的Cl?也可能與·OH和h+反應(yīng),生成活性物種·ClOH?[28]和Cl2等,進(jìn)一步促進(jìn)Hg0的氧化[公式(15)～(20)].

結(jié)合消除劑實(shí)驗(yàn)知,各活性物種中,·O2在Ag/AgCl光催化劑的高效脫汞過程中起關(guān)鍵作用,而·OH、h+和Cl2則為輔助作用.

3 結(jié)論

3.1 與僅有熒光燈輻照和僅添加Ag/AgCl光催化劑相比,Ag/AgCl光催化劑與熒光燈聯(lián)合使用時(shí),Hg0脫除效率大幅提高至90%,說明可見光與Ag/AgCl光催化劑之間存在良好的協(xié)同效應(yīng),且可見光源對(duì)銀基光催化劑的高效脫汞至關(guān)重要.

3.2 反應(yīng)溶液溫度升高不利于Hg0的有效脫除.由于SO2和NO與反應(yīng)溶液中的活性物質(zhì)(如·OH、·O2—和h+等)發(fā)生反應(yīng),SO2和NO的添加會(huì)抑制Ag/AgCl光催化劑對(duì)Hg0的脫除;停止通入SO2和NO后,Hg0脫除效率可以快速恢復(fù).

3.3 紫外光照方法生成的銀納米顆粒高度分散在AgCl表面;脫汞反應(yīng)會(huì)引起Ag/AgCl表面Ag的富集或還原,進(jìn)而增強(qiáng)其光吸收能力.可見光輻照下,各活性物種中, ·O2—在Ag/AgCl光催化劑的高效脫汞過程中起關(guān)鍵作用,而·OH、h+和Cl2為輔助作用.

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Wet process of elemental mercury removal fromflue gas using Ag/AgCl photocatalyst under visible light

XING Wei-bo1,LU Hao1*, ZHANG An-chao1*, LIU Mu1, LIU Zhi-chao1, HU Song2, XIANG Jun2
(1.School of Mechanical and Power Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China；2.State Key Laboratory of Coal Combustion, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China). China Environmental Science, 2017,37(2)：503～510

A series of studies on the performance of Hg0removal fromsimulated flue gas were carried out in a wet Hg0bubbling reactor using a visible-light-responsive Ag/AgCl photocatalyst prepared by a precipitation-photoreduction method. The effects of SO2, NO, and reaction temperature were also investigated in detail. The properties of fresh and used photocatalysts were characterized by N2adsorption/desorption, scanning electron microscope and energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS), X-ray diffraction (XRD), UV-visible diffuse reflectance spectroscopy (DRS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and electron spin resonance (ESR) techniques. The results showed that compared with the Hg0removal efficiencies of only visible light irradiation and only Ag/AgCl, Hg0removal efficiency was greatly enhanced when visible light and Ag/AgCl were employed simultaneously. Due to large amounts of reactive species consumption, the presences of SO2and NO would inhibit the performance of Hg0removal. The activity of Hg0removal could be restored to their initial values when SO2and NO were turned off. The reactive species, such as hydroxyl radicals (·OH), superoxide radicals (·O2?), were produced in the Ag/AgCl solution under visible light. The ·OH, holes (h+), and Cl2, were reactive species responsible for removing Hg0, and in particular the ·O2–played a key role in Hg0removal.

wet process；visible light；photocatalyst；Ag/AgCl；Hg0removal

X511

A

1000-6923(2017)02-0503-08

邢微波(1992?),男,安徽宿州人,河南理工大學(xué)碩士研究生,主要從事燃煤煙氣多種污染治理技術(shù)研究.

2016-06-06

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51306046,51576086, 51676064);河南省高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(NSFRF140204);上海市動(dòng)力工程多相流動(dòng)與傳熱重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目

* 責(zé)任作者, 路好, 講師, luhao@hpu.edu.cn; 張安超, 副教授, anchaozhang@126.com