【摘要】：汞污染是全球關(guān)注的污染問(wèn)題。大氣中的汞對(duì)人類身體還有生態(tài)環(huán)境都具有巨大的威脅。因此,脫除環(huán)境中的元素汞顯得尤為重要。目前,汞的脫除方法有很多,其中吸附法因其操作簡(jiǎn)單,效果良好的特點(diǎn)備受關(guān)注,具有很好的發(fā)展前景。但是,常規(guī)吸附劑對(duì)汞的吸附效率低,吸附容量小,選擇性差且回收再利用難度大,在有效去除大氣中的痕量汞方面,依舊存在許多亟需解決的難點(diǎn)。因此,研究開(kāi)發(fā)一種高吸附效率,大吸附容量,具有良好選擇性且有一定可再生能力的新型吸附材料是大氣汞污染控制領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。靜電紡絲技術(shù)是目前研究新型吸附材料的主要方向,其是制備納米纖維最方便高效的方法之一,由于該方法操作簡(jiǎn)單且制備的納米纖維具有良好的連續(xù)性,較高的孔隙率及比表面積,制備過(guò)程中的可操作性較強(qiáng),被廣泛應(yīng)用研究。本文利用靜電紡絲技術(shù)成功制備出均勻負(fù)載Ag納米顆粒的復(fù)合材料,通過(guò)進(jìn)行不同低濃度的氣態(tài)汞、CO_2與O_2的存在及其濃度改變、不同溫度的實(shí)驗(yàn)來(lái)探究其在實(shí)際空氣中的應(yīng)用性,并將其與Ag負(fù)載的碳納米管和商品化的30B汞吸附管的性能進(jìn)行對(duì)比。此外,通過(guò)程序升溫解吸材料在不同位置富集的不同形態(tài)的汞,來(lái)探究材料富集汞的機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,靜電紡絲制備的銀負(fù)載復(fù)合納米材料對(duì)痕量汞具有很好的吸附效果,CO_2與O_2的存在以及其濃度的改變并不會(huì)影響材料的吸附效果,100℃內(nèi),溫度對(duì)材料的吸附效果影響不大。此方法的檢出限為0.0038 ng,適用于空氣的實(shí)際采樣當(dāng)中,最終測(cè)得當(dāng)?shù)乜諝庵袣鈶B(tài)汞的濃度為23.83 ng/m~3。復(fù)合納米材料富集的汞主要以銀汞齊的形式存在,少量以氧化汞的形式存在。
【圖文】：

圖 3-5過(guò)兩段干燥劑（變色硅膠，無(wú)水氯化鈣）去除水分后汞信號(hào)在原子熒光光譜儀上實(shí)時(shí)顯示，圖 3-6（a）為銀線，圖 3-6（b）為 30B 汞吸附管的實(shí)時(shí)譜線。由圖氣通過(guò)復(fù)合材料后，譜線迅速下降，在快到達(dá)基線的過(guò) 5 min，譜線與原子熒光光譜儀的基線值基本保持一對(duì)不同濃度的氣態(tài)汞具有很好的吸附效果。30B 汞吸相似，均是在汞蒸氣通過(guò)材料后迅速下降，快到達(dá)基后汞信號(hào)譜線與基線保持一致。復(fù)合材料與 30B 汞吸附管在 30 min 內(nèi)，對(duì)四種不同濃在 99%以上，如圖 3-6（c）、（d）。這與郭世偉[76]

圖 3-6根據(jù)美國(guó)EPASW-846中規(guī)定方法檢出限: MDL=3.143e(e為重復(fù)測(cè)定7次的標(biāo)準(zhǔn)偏差),計(jì)算得出 MDL=0.0038 ng,低于方法檢出限的要求[77](0.1 ng)。將富集30 min 氣態(tài)汞后的材料放入 LUMEX-RA915+測(cè)汞儀中，，檢測(cè)富集汞的含量，結(jié)果如圖 3-7(a)、（b）所示，在相同吸附時(shí)間內(nèi)，復(fù)合材料富集汞的含量與汞蒸氣濃度成正相關(guān)關(guān)系，且具有很好的線性關(guān)系（0.98764），以此說(shuō)明復(fù)合材料對(duì)低濃度氣態(tài)汞的富集效果很好且不受汞濃度的影響；而 30B 汞吸附管同樣具備一定的線性關(guān)系（0.98874），但富集汞的含量整體都沒(méi)有復(fù)合材料高。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.1;TQ340.64

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2688272