过渡金属调控亚稳态[MoS4]2-簇用于SO2促进的湿烟气气态汞吸附研究

《Journal of Environmental Sciences》：Transition metal-coordinated metastable [MoS 4]2- cluster for SO 2-facilitated gaseous mercury adsorption from wet flue gas

本文提出了一种创新策略，通过过渡金属离子（Cu、Zn、Mn、Ni）与亚稳态[MoS4]2-簇配位，实现活性硫位点调控及SO2对Hg0吸附的协同促进。Cu-MoS4材料在含SO2/H2O的湿烟气中展现337.4 mg/g的优异汞吸附容量，其机制涉及SO32-湿界面与S2-的反歧化反应再生活性Sn2-位点，为工业烟气汞污染控制提供了新材料与方法突破。

　　

亮点

SO₂对MoS₄^2-簇去除Hg⁰的促进效应发现

如图1a所示，原始(NH₄)₂MoS₄在N₂氛围下Hg⁰去除性能不佳，30分钟内从34.6%降至14.8%，而通入2000 ppm SO₂后10分钟内进一步跌至9.4%。出乎意料的是，SO₂与H₂O的共存竟能显著提升(NH₄)₂MoS₄的性能！当在含SO₂的模拟烟气中额外加入4% H₂O时，Hg⁰去除效率急剧上升，并在超过30分钟内稳定维持在83%左右。

结论

工业烟气中SO₂和H₂O的存在是制约高效Hg⁰吸附剂发展的最大障碍。本研究提出了一种基于过渡金属离子配位[MoS₄]^2-簇的原位SO₂活化Hg⁰吸附策略。所开发的Cu-MoS₄材料具有更高的BET比表面积，并呈现CuS与无定形MoS_x的异质结构。Cu-MoS₄表现出优于Zn-、Ni-和Mn-MoS₄的Hg⁰吸附性能，并达到显著提升的饱和吸附容量。