改性凹凸棒石对高温炉内PbCl2蒸气的吸附研究：实验和理论计算

作者：温武斌; 赵磊; 秦宁; 李治尧; 李贝贝; 沈凯; 张亚平^*

来源：燃料化学学报, 2023, 51(03): 376-387.

DOI：10.19906/j.cnki.jfct.2022053

• PbCl2
• 稳定化
• 吸附剂
• 吸附机理
• DFT

通过酸活化和负载磁性纳米铁氧体复合改性方式获得改性凹凸棒石，探究其在不同烟气氛围中吸附炉内半挥发性重金属PbCl2蒸气的适用性，结合FT-IR、BET和XRD等表征手段以及DFT理论计算深入探究其对PbCl2蒸气的吸附机理。结果表明，酸活化通过分解原矿中杂质提高表面活性位点占比，复合改性后铁基氧化物与凹凸棒石晶格氧形成的双活性吸附位点显著增强了其PbCl2吸附容量，质量比为1∶2的Fe/HP2样品吸附容量最高达67.62(mg PbCl2/g吸附剂)。当高温烟气中含有O2、SO2和少量H2O时，会提升复合改性凹凸棒石的PbCl2吸附容量。DFT理论计算表明，H2O、O2、SO2和PbCl2在ATT(110)表面均发生化学吸附，同时证明了H2O通过共吸附作用促进PbCl2在ATT(110)和Fe/ATT(110)表面的吸附。PbCl2在H2O分子形成的吸附氧位点的吸附弱于在晶格氧位点的吸附，在Fe/ATT(110)表面会优先与晶格氧位点和铁氧化物团簇中氧位点双活性位点通过强相互作用成键。

• 单位
  东南大学