煤炭是我国的主体能源，在今后相当长时期内我国以煤为主的能源结构不会改变。我国煤炭利用以直接燃烧为主，燃煤烟气中排放的Hg会导致一系列污染问题，严重危害生态环境和人类健康，燃煤Hg污染已成为煤炭清洁高效利用过程中亟待解决的问题之一。因此，解决燃煤Hg污染问题特别是其排放控制技术的研究具有重要现实意义。随着燃煤Hg污染问题的逐渐加重以及人们环保意识的日益增强，各国相继颁布了法律法规来限制燃煤电厂的汞排放。目前，包括中国、美国在内的128个缔约方已签署了具有法律约束力的《关于汞的水俣公约》（Minamata Convention on Mercury）来限制汞的使用和排放。我国目前实施的《火电厂大气污染物排放标准》将燃煤烟气中汞排放值严格限定在0.03mg/m3以下。目前研发的燃煤烟气脱除Hg技术主要分为两类：吸附剂吸附法和催化剂氧化法。吸附剂吸附法主要采用向烟道中喷入活性炭等吸附剂的方式吸附烟气中的气态Hg0(g)和Hg2十(g)，使其富集于吸附剂上成为Hg(p)，然后经除尘装置脱除，以达到烟气脱除Hg的目的；催化氧化法主要针对燃煤烟气中Hg0(g)的脱除，利用SCR催化剂等将Hg0(g)催化氧化为较易脱除的Hg2十(g)，然后经湿法脱硫装置脱除。活性炭吸附法和SCR催化剂催化氧化法的工业应用，仍存在吸附效率低、运行成本高等关键问题。显然，要实现燃煤烟气中Hg的高效、经济脱除，必须考虑催化剂载体的吸附能力和活性组分的氧化活性，同时还要兼顾催化剂制备和运行的经济性。因此，我们设计开发活性焦、凹凸棒石、蒙脱石等载体负载V2O5、MnO2、Fe2O3等金属氧化物制备负载型MxOy催化剂用于脱除气态Hg0。设想将载体的吸附能力与金属氧化物的氧化活性结合，利用金属氧化物活性组分将Hg0氧化为Hg2十后再经载体吸附，从而提高催化剂对Hg的脱除能力。本书介绍了编者多年来在负载型MxOy催化剂的制备及将其用于脱除气态Hg0的研究结果，展示了大量实验数据和分析表征结果。全书共分为4章。第1章为燃煤烟气汞的排放现状与控制技术概述，第2章重点介绍活性焦负载MxOy催化剂的制备及其脱除Hg0的性能研究，第3章重点介绍凹凸棒石负载MxOy催化剂的制备及其脱除Hg0的性能研究，第4章重点介绍蒙脱石负载MxOy催化剂的制备及其脱除Hg0的性能研究。本书涵盖了编者王钧伟在中国科学院山西煤炭化学研究所攻读博士学位期间师从刘振宇研究员的部分科研成果，以及就职于安庆师范大学后的科研成果，在此表示最崇高的敬意和最真挚的感谢！感谢国家自然科学基金项目（21203003）、安徽省自然科学基金项目（1708085MB49、1308085QB44）、安徽省高校优秀科研创新团队资助项目（2022AH010062）、安徽省高校学科（专业）拔尖人才学术资助重点项目（gxbjZD2021062）、安徽省高校优秀青年人才支持计划重点项目（gxyqZD2017062）的资助。书中引用了国内外诸多专家、学者的相关研究成果，在此一并表示衷心的感谢。本书由安庆师范大学王钧伟教授担任主编，安庆师范大学秦伟教授、山东大学朱有才博士担任副主编，研究生杜若旸、吴常昊参与了文稿的整理、校对和修改工作。由于编者水平和经验有限，书中难免存在疏漏和不足之处，敬请各位专家和读者批评指正。

编者2025年7月

《负载型MxOy催化剂脱除气态Hg0的研究》主要介绍了作者多年来在负载型金属氧化物催化剂的制备及其用于脱除气态Hg0方面的研究结果。在负载型金属氧化物催化剂的制备中，重点阐述了活性焦、凹凸棒石、蒙脱石等作为载体负载V2O5、MnOx、Fe2O3、CuO等金属氧化物制备催化剂，包括载体改性方法与条件、活性组分与助剂、催化剂制备方法与条件、载体表征、催化剂表征等内容。在催化剂脱除气态Hg0中，重点阐述了催化剂脱除Hg0的性能，包括催化剂脱除Hg0的活性与条件、影响因素，Hg0的氧化吸附机理，催化剂的稳定性与再生等内容。本书展示了大量实验数据和分析表征结果，对燃煤烟气脱除Hg0领域具有一定的理论意义和实际价值。本书可作为燃煤烟气汞污染控制领域研究人员和学生的参考用书，也适合对燃煤烟气净化领域感兴趣的读者阅读。

王钧伟，博士，安庆师范大学，教授，安徽省教学名师、教坛新秀，安徽省高校学科（专业）拔尖人才，安徽省省级教学团队、优秀科研创新团队带头人。主要从事工业催化、烟气净化等方面的研究，主持国家自然科学基金项目1项，安徽省自然科学基金项目等省部级项目6项，中石化安庆分公司科技开发项目等横向项目8项。近年来发表科研论文60余篇，其中SCI/EI收录50余篇，获授权发明专利11项，获安徽省科技进步奖二等奖1项、中国化工学会科技进步奖二等奖1项、中国石油和化学工业联合会科技进步奖三等奖1项。

第1章 燃煤烟气汞的排放现状与控制技术概述 ?11.1 汞的性质及危害 ?11.2 燃煤烟气汞的排放现状 ?21.3 燃煤汞污染控制研究现状 ?21.4 脱除汞的催化剂概述 ?71.5 本论著主要内容 ?9参考文献 ?9

第2章 活性焦负载MxOy催化剂的制备及其脱除Hg0的研究 ?132.1 V2O5/AC催化剂的制备及脱除Hg0的性能研究 ?142.2 MnO2/AC催化剂的制备及脱除Hg0的性能研究 ?522.3 Fe2O3/AC催化剂的制备及脱除Hg0的性能研究 ?592.4 Fe2O3/FA催化剂的制备及脱除Hg0的性能研究 ?67参考文献 ?74

第3章 凹凸棒石负载MxOy催化剂的制备及其脱除Hg0的研究 ?793.1 V2O5/PG催化剂的制备及脱除Hg0的性能研究 ?803.2 MnOx/PG催化剂的制备及脱除Hg0的性能研究 ?883.3 CuO/PG催化剂的制备及脱除Hg0的性能研究 ?1013.4 V2O5/SFCC_PG催化剂的制备及脱除Hg0的性能研究 ?1083.5 MnO2_CeO2/FA_PG催化剂的制备及脱除Hg0的性能研究 ?138参考文献 ?147

第4章 蒙脱石负载MxOy催化剂的制备及其脱除Hg0的研究 ?1524.1 V2O5/MMT催化剂的制备及脱除Hg0的性能研究 ?1524.2 MnOx/OMMT催化剂的制备及其脱除Hg0的性能研究 ?163参考文献 ?188