[发明专利]MoS2

说明书

一种MoS2/石墨烯复合材料的制备及构建元素汞蒸气传感器，属于监测技术领域。本发明的目的是主要针对燃煤电厂排放烟气中气态单质汞能够在线实时快速监测的MoS2/石墨烯复合材料的制备及构建元素汞蒸气传感器。本发明先制备测定汞传感器的复合材料，再用此复合材料制备MoS2/石墨烯复合材料，最后制备MoS2/石墨烯复合材料构建的元素汞蒸气传感器。本发明的结构形貌良好，传感器的重复性和稳定性十分优良，具有良好的选择性。

技术领域

本发明属于监测技术领域。

背景技术

雾霾天气的日益加剧引起了人们对空气污染的密切关注。煤炭在燃烧过程中产生的各种污染物是空气污染的重要来源之一。煤燃烧过程中痕量金属排放的研究已成为燃烧污染中的一个前沿领域。特别是汞蒸气，由于其毒性和在生物链中的放大性，严重的危害人体健康，使汞的研究成为近几年研究的热点。汞在常温下为液态，极易挥发，产生的汞蒸气对人体有巨大的危害作用，人体吸入后严重影响肝脏和大脑功能，大量吸入可致残甚至致命。在日常的工业中，电力、冶炼、水泥、采矿等行业都会排放一定量的汞到空气中，其中电力行业以火力发电的燃煤电厂是目前最大的汞污染源。目前，各国对燃煤造成的汞污染都十分重视，从生态环境、人类健康、可持续发展考虑，开发有效的烟气汞监测设备是环境保护必不可少的条件。

煤燃烧后，在烟气中汞的存在形式主要有三种：Hg0（元素态），Hg2+（氧化态），Hgp（颗粒态）。Hg0不溶于水，较难去除，在大气中平均停留时间长达半年至二年，在烟气中的含量达到70％以上，能稳定存在于大气中并随着大气的扩散形成全球性的汞污染。气态二价汞Hg2+很不稳定，并且许多二价态的汞非常容易溶于水，所以气态二价汞易用吸附法、洗涤法脱除，而燃煤电厂湿法脱硫设备就可去除80%~95%的气态二价汞。颗粒态汞HgP是烟气中的气态单质汞和二价汞在烟气流动的过程中与飞灰发生接触所吸附的尘粒形态。一般认为，颗粒态汞占煤燃烧后总汞排放量的比例小于5%，并且这部分形态的汞易被袋式除尘器或者静电除尘器去除。

不同形态的汞，不仅它们的物理、化学、生物特性以及环境迁移能力有所区别，而且对人类健康以及环境产生的危害也相差很大，但是燃煤电厂的汞排放危害巨大，所以燃煤电厂要有效的控制和治理烟气汞的排放，首先需要能够测定汞的含量，最好能实现在线实时快速监测，为汞排放量提供准确及时的信息，否则将很难达到有效的防治汞污染的目的。

发明内容

本发明的目的是主要针对燃煤电厂排放烟气中气态单质汞能够在线实时快速监测的MoS2/石墨烯复合材料的制备及构建元素汞蒸气传感器。

本发明测定汞传感器的复合材料的制备方法是：

氧化石墨粉的制备：

（1）量取23ml浓H2SO4至于三口烧瓶中，分别称取0.3g石墨粉和0.3g NaNO3，混合均匀后，加入至三口烧瓶中；搅拌3min后，加入1.5g高锰酸钾，冰水浴，保证整个体系温度在10℃左右，搅拌2h；

（2）将三口烧瓶转移至35 ℃油浴中，继续搅拌30min；

（3）量取23ml的去离子水，逐滴缓慢的加入，同时升温至98℃，持续加热搅拌20min后，停止加热；

（4）称取5g浓度为30%的双氧水，逐滴加入三口烧瓶中后，放置到室温；