[发明专利]一种用于吸附燃煤烟气中汞的高岭土基多孔材料的制备方法

说明书

本申请公开了一种用于吸附燃煤烟气中汞的高岭土基多孔材料的制备方法，第一步：将高岭土粉末在700‑800℃下活化2h；第二步：将活化后的高岭土加入已经配制好的pH4‑5铁盐溶液中，浸渍6h，水洗浸渍后的铁系高岭土基多孔材料；第三步：将浸渍后的铁系高岭土基多孔材料、120mL去离子水与60 mL无水乙醇超声1h，添加氧化石墨烯到混合液中超声2h；第四步：将混合液倒入聚四氟乙烯内衬，置于高压反应釜中180℃保温10h；第五步：用离心机固液分离，固体放入110℃烘箱干燥2h，将干燥后的固体研磨成粉即得。本发明材料可以高效去除燃煤电厂烟气中的汞污染，原料易得，成本低，附加值高，经济与环境综合效益显著。

技术领域

本发明属于重金属污染防治技术领域，尤其涉及一种用于吸附燃煤烟气中汞的高岭土基多孔材料的制备方法。

背景技术

汞，俗称水银，第六周期，第ⅡB族元素，在常温常压下以液态形式存在的具有银白色金属光泽的金属元素。汞主要以Hg⁰、Hg⁺和Hg²⁺价态存在于自然界中。由于Hg⁰价态最低，在环境中相对比较稳定，因此Hg⁰在环境中存在持久性，高毒性和影响范围大等特性，使其成为全球广泛关注的环境污染物之一。

我国环境汞污染的形势较为严峻，如吉林松花江流域、贵州万山地区等都曾受到过严重的汞污染，给周围人群带来了严重危害，并在经过多年的环境治理后，污染尚未完全消除，对人群健康的影响也依然存在。急性吸入高浓度可引起呼吸窘迫，包括呼吸困难。慢性暴露可引起中枢神经系统(CNS）损害症状，包括震颤、错觉、记忆丧失和神经认知障碍等。许多与轻微中毒有关的症状和体征最终会在接触结束后消失，但严重的暴露可能会对大脑功能产生持久的影响。此外，长期接触也可能对肾脏造成影响。

煤炭燃烧包括工业、燃煤电厂和民用等方面，是我国最大的大气汞人为排放源，2010年的汞排放量达到253.8t，占总排放量的47.2%，其中以工业燃煤和燃煤电厂排放的贡献最大，分别占中国燃煤部门的47%和39%。

目前，各国研究人员在气相汞的吸附方面所做工作得出了不少有益结论，取得了一定进展。值得注意的是，大部分报到所关注的的吸附剂种类较为单一，研究重点为各类矿物质、碳基吸附材料在煤燃烧条件下对于汞的吸附效果，这在一定程度上制约了高效汞吸附剂的开发。同时值得关注的是，铁基吸附材料因其具有吸附活性强、廉价易得以及便于分离回收等优点已受到广泛关注，是应用最为广泛的脱硫剂，并且其较好的除汞效果也在模拟烟气条件下的实验室研究中得以证实。

发明内容

解决的技术问题：

针对现有技术的不足，本申请提供了一种用于吸附燃煤烟气中汞的高岭土基多孔材料的制备方法，解决了目前存在的吸附剂种类较为单一、高效汞吸附剂的开发不足等难题，所述高岭土基多孔材料吸附剂对去除汞具有高效、高容量、高选择性、高吸附率、高机械强度、低成本的特点。

技术方案：

为实现上述目的，本申请通过以下技术方案予以实现：

一种用于吸附燃煤烟气中汞的高岭土基多孔材料的制备方法，包括如下步骤：

第一步，活化高岭土：取50g高岭土粉末放入马弗炉中，在700-800℃下高温活化2h；

第二步，浸渍：将活化后的高岭土加入已经配制好的pH为4-5铁盐溶液中，浸渍4-6h，水洗浸渍后的铁系高岭土基多孔材料（Fe-Kaolin）；

第三步，混合：浸渍后的铁系高岭土基多孔材料、120mL去离子水与60 mL无水乙醇超声1h混合均匀，随后添加氧化石墨烯（GO）到混合液中并继续超声混合2h；

第四步，水热合成：将混合液倒入聚四氟乙烯内衬，置于高压反应釜中，160-180℃保温10h；