我國作為世界能源大國之一,在能源的生產(chǎn)和消費過程中,煤炭扮演著重要的角色。各類燃煤企業(yè)在生產(chǎn)過程中排放出大量的煙氣,煙氣中含有重金屬等污染物,其中煙氣汞對人類的生活和身體健康造成了嚴重的威脅。我國人口密度大、能源需求高、工業(yè)生產(chǎn)中污染物排放等原因,煙氣汞隨大氣進行傳播,容易對生態(tài)環(huán)境造成不可逆,因此亟需研究開發(fā)脫除燃煤煙氣汞的技術(shù)。光催化技術(shù)由于其具有高催化氧化性、環(huán)境可持續(xù)性等特點,在環(huán)境修復(fù)方面得到廣泛的應(yīng)用。由于傳統(tǒng)的光催化劑禁帶寬度比較大,電子-空穴易復(fù)合等缺點。新型的改性鉍系光催化劑大大提高催化氧化的性能,內(nèi)電場強,載流子分離效率高,光催化性能遠高于常見納米材料。本文通過摻雜負載、pH誘導(dǎo)、引入空位等手段分別對鉍系光催化劑碘酸氧鉍（BiOIO₃）、碘氧鉍（BiOI）、高碘氧鉍（Bi₅O₇I）的催化氧化特性進行調(diào)控。通過水熱法合成BiOIO₃光催化劑,將石墨相氮化碳（g-C₃N₄）和二硫化鉬（MoS₂）與其進行摻雜負載;采用p... 

【文章來源】：上海電力大學(xué)上海市

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

全球汞沉積示意圖

31緒論汞是聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署確定的全球性污染物，其污染治理是全球共同的目標。我國針對污染物排放最多的燃煤企業(yè)，2011年底，頒布了《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011），首次明確提出燃煤電廠汞的排放濃度極限為0.03mg/Nm3。2011年12月16日，美國環(huán)保署（EPA）頒布了汞及其有害氣體排放標準。2013年10月，中國及其他87個國家簽署了《關(guān)于汞的水俁公約》，旨在進一步在全球人類的共同努力下減少汞的污染，2017年8月16日，《關(guān)于汞的水俁公約》正式生效[21]。1.1.3燃煤電廠中汞的形態(tài)轉(zhuǎn)化煤燃燒過程中煙氣中重金屬汞進入大氣的主要形態(tài)有三種：單質(zhì)態(tài)汞（Hg0），氧化態(tài)汞（Hg2+）和顆粒態(tài)汞（Hgp）[22]。汞形態(tài)轉(zhuǎn)化如圖1-2所示，氧化態(tài)汞可以溶于水，因此能有效的被濕法煙氣脫硫系統(tǒng)（WFGD）脫除，而顆粒汞可以被除塵器捕捉，例如靜電除塵器（ESP）或袋式除塵器（FF）等，然而單質(zhì)態(tài)汞既不溶于水也不容易被吸附，不能被微生物降解，不斷富集在人體內(nèi)，并轉(zhuǎn)化為劇毒的金屬有機化合物，對人類的身體健康造成直接或間接的危害[23]。圖1-2燃煤電廠中汞形態(tài)轉(zhuǎn)化示意圖

51緒論機燃料；利用空穴的氧化性降解有機物等。因此本文利用光催化氧化的特點，將燃煤煙氣中的難脫除的重金屬氣相單質(zhì)汞進行氧化為容易脫除的氧化態(tài)汞。圖1-3光催化機理：水分解，太陽能電池，污染物降解，CO2還原；CB和VB分別表示導(dǎo)帶和價帶[35].目前，用于光催化技術(shù)的光催化劑多為n型半導(dǎo)體的金屬氧化物以及金屬酸鹽類物質(zhì)，如TiO2、CdS、ZnO[36]等。在半導(dǎo)體光催化劑中，二氧化鈦具有高活性、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、低成本等優(yōu)點，被認為是具良好開發(fā)前景的光催化材料。除此之外，一些含鉍元素的復(fù)合氧化物光催化劑（簡稱鉍系光催化劑）受到越來越多人的關(guān)注，如BiOIO3[37]、BiOBr[38]、Bi5O7I[39]、BiOCl[40,41]、g-C3N4/BiOIO3[42,43]、MoS2/BiOIO3[44]，Bi2WO6[45]，因為鉍系光催化劑的禁帶寬度較窄，能夠在可見光的照射激發(fā)下進行光催化氧化反應(yīng)，從而成為非常具有潛力的可見光光催化劑。1.4鉍系光催化劑光催化是光催化劑在光照的條件下具有的氧化還原能力，從而可以達到凈化污染物、物質(zhì)合成和轉(zhuǎn)化等目的。近年來，鉍基材料受到越來越多的關(guān)注，此外通過對鉍基光催化劑的改性，可以大幅度提高光催化性能。BiOX（X=Cl，Br，I）光催化劑已經(jīng)被廣泛研究，因為其優(yōu)越的光學(xué)、電學(xué)和催化性能，并且是一種新的無機石墨烯型光催化劑，表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化活性，由于其獨特的結(jié)構(gòu)和適當?shù)膸�，引起了全世界的廣泛關(guān)注。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3390762