[发明专利]一种用于脱汞的新型硒化铜复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于脱汞的新型硒化铜复合材料及其制备方法和应用，本发明利用元素硒(Se)与汞的结合产生生物拮抗作用，将汞分离为不溶性和代谢活性的硒化汞；同时Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;的搭载增大了颗粒比表面积及磁性，更易破坏汞的活性点，释放或暴露汞组分，极大提高了燃煤电厂烟气的脱汞率。经过本技术方法处理燃煤电厂烟气，其低/中/高温度段脱汞率最高均可达96％以上，与传统脱汞工艺相比，实现了燃煤电厂烟气的高效脱汞，具有操作工艺简单、能耗低、易于工业规模化及全温度段高效脱汞等优点。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及到一种用于脱汞的新型硒化铜复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

汞是一种剧毒重金属，由于其长期的闭环大气传输和生物累积特性，是世界上最危险的污染物之一。2017年，128位国家元首和政府首脑签署了《水俣汞公约》，旨在规范各种人为来源的汞排放，以缓解现代社会严重的汞污染。其中，在人为汞排放中，燃煤电站燃煤被认为是汞污染的最大来源。

已发现，发电厂排放物中存在三种形式的汞：零价汞(Hg0)、二价汞(Hg2+)和颗粒汞(Hgp)。目前，电除尘器(ESP)、湿法烟气脱硫(WFGD)和选择性催化还原(SCR)可以在很大程度上去除Hg2+和Hgp。然而，低/中/高温度段零价汞Hg0由于其挥发性、不溶性和化学稳定性，很难通过这些设备去除。因此，在多个温度段中从废气中去除零价汞仍然是一个重要问题。许多吸附剂已被用于捕获烟气中的汞，例如g-C3N4、活性炭、多余金属、金属硫化物或金属硒化物。

元素硒(Se)与汞的结合产生了生物拮抗作用，因此硒可以将汞分离为不溶性和代谢活性的硒化汞。由于硒几乎不溶于水，因此硒化物被认为是潜在用于燃煤电厂烟气脱汞的材料之一。本发明公开了室温沉淀法和水热法合成的一系列新型硒化铜复合材料(CuSe/Fe₂O₃)，并将其用于多温度段燃煤电厂烟气脱汞，为燃煤电厂烟气中Hg0的吸附提供经济有效的方法参考。且该方法与传统脱汞工艺相比，大幅度提高了脱汞率，实现了燃煤电厂烟气的高效脱汞，具有操作工艺简单、能耗低、易于工业规模化及全温度段高效脱汞等优点。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种用于脱汞的新型硒化铜复合材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：包括，

将氢氧化钠和硒粉溶解在稀释水合肼溶液中得到混合溶液A；

将硫酸铜溶解在去离子水中得到混合溶液B；

将溶液A、溶液B混合在一起，并通过搅拌进一步老化后分别用去离子水和无水乙醇清洗三次得CuSe样品；

将CuSe样品和FeCl₃添加到无水乙醇中搅拌；加入表面活性剂后继续搅拌得到溶液C；

将溶液C置于由聚乙烯四氟乙烯制成的反应容器中加热，冷却后用去离子水和无水乙醇清洗所得样品三次，干燥后即得CuSe/Fe₂O₃复合产物。

作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述所述混合溶液A，其中，氢氧化钠1.0g、硒粉2.0g、稀释水合肼溶液20ml。

作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述混合溶液B，其中，硫酸铜4.0g，去离子水40ml。