氧化剂-Fe2O3复合吸附剂强化脱除气相砷的研究

作者：王鹏; 张凯华^*; 王传风; 张锴

来源：中国电机工程学报, 2019, 39(15): 4497-4504.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.182292

• 砷
• 吸附
• 催化氧化
• NaBr
• Fe2O3

采用化学浸渍法制备了氧化剂-Fe2O3复合吸附剂,即H2O2-Fe2O3、NaClO-Fe2O3和NaBr-Fe2O3,在自制的砷发生和固定床吸附反应一体化实验装置上,考察Fe2O3原样和以上3种复合吸附剂对气相As2O3的氧化吸附,通过高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光光谱联用技术,对吸附产物中砷的总量和价态进行无损检测,深入探究Fe2O3、NaBr-Fe2O3吸附剂对As(Ⅲ)/As(V)催化氧化的作用机制。结果表明,Na Br-Fe2O3的吸附能力显著增强,砷吸附量约为Fe2O3原样的2.3倍,而浸渍NaClO或H2O2对吸附性能无明显改善。Fe2O3原样及Na Br-Fe2O3复合吸附剂,均能够催化氧化As(Ⅲ)为As(V);当溴负载量不同(nFe2O3/n Br-=1:1、1:2和1:3)时,负载量越高,催化氧化能力越强,吸附能力也越强。Fe2O3原样对气相砷的氧化吸附遵循Mars-Maessen晶格氧氧化机制,烟气中必须存在O2才能进行As(Ⅲ)氧化反应;而Na Br-Fe2O3吸附剂在无O2存在时,仍能发生As(Ⅲ)的氧化反应,其原因是因为Br-的强电负性,激发了Fe2O3自有的Fe—O键的活性,使其易放出活跃的体相氧,从而提高对As(Ⅲ)的催化氧化吸附活性,而自身被还原成Fe3O4。

• 单位
  华北电力大学