近期我院金燕教授和樊保國教授帶領的砥砺團隊撰寫的學術論文《Study on the Hg0 removal characteristics and synergistic mechanism of iron-based modified biochar doped with multiple metals》被愛思唯爾（Elsevier）出版公司旗下的能源環境領域頂級期刊《Bioresource Technology》（中科院一區TOP，IF=6.672）接受，刊于第332卷。該論文第一作者為賈裡講師，通訊作者為金燕教授，伟德 官网為第一完成單位，太原鍋爐集團有限公司作為合作單位。
中國因人為汞排放面臨着越來越大的國際壓力與挑戰。對于中國所要完成的汞減排任務，電力行業将是重要的突破點，而現階段電廠無專門的汞排放控制裝置。根據中國目前實際情況，并結合山西核桃産量位居全國第二的應用背景，砥砺團隊提出了以核桃殼生物質作為原料制備經濟高效的汞吸附劑，從而實現“以廢脫毒”的技術路線。該方法不受煤種和燃燒工況的限制，具有廣闊的應用前景。國内外尚未有相關研究報道，相關機理尚未确立。本論文以生物焦為載體，通過多元金屬多層負載等功能化手段，獲得了高效廉價的脫汞吸附劑，在獲得改性生物焦Hg0脫除特性的基礎上，利用多種表征分析手段研究樣品的物質組成、晶相結構、熱解特性、孔隙結構、微觀形貌、元素價态和表面化學特性等，建立了改性生物焦理化性質與脫汞性能之間的構效關系。在識别生物焦吸附和氧化位點的同時，對前驅體制備與生物質熱解、生物焦與所負載改性物質、不同負載金屬自身之間的耦合作用機理及協同作用機制進行了研究，結合吸附動力學過程，利用程序升溫脫附技術，揭示改性生物焦對Hg0氧化和吸附過程之間的深層次差異性機理，以及Hg0脫除過程的關鍵作用機制。
本論文得到了國家自然科學基金資助項目（U1510135；U1810126；U1910214）、山西省高等學校科技創新項目（2020L0073）的資助。
砥砺團隊主要從事煤的清潔高效利用以及傳熱傳質強化研究，具有流化床、煤粉燃燒器氣固流動特性、煙氣脫硫、脫硝、脫汞性能評價、燃燒、傳熱數值模拟等研究平台。團隊始終以人才培養和服務國家經濟建設兩大目标為己任，不斷深化創新理念，提高創新能力，将在國家能源革命的需求中、學校“雙一流”建設中做出應有的貢獻。
論文鍊接：https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0960852421004259
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圖1 功能化修飾的改性生物焦複合材料煙氣脫汞技術工藝圖 |
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圖2 文章詳情 |
