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零价汞的去除及汞离子检测

张伟彦  
【摘要】:汞污染日益受到人们的关注。汞由于其持久性强、易于挥发且具有生物累积性,已经成为污染防治的重点。煤炭燃烧是大气环境中汞污染的主要排放源,烟气中汞的存在形态可分为三种:零价汞(Hg0),二价汞(Hg2+)和颗粒态汞(HgP)。二价汞可以被脱硫装置脱除,大部分颗粒汞也可以被除尘装置除去,而其中零价汞难以被现有的污染物控制装置脱除,并可以在大气中参与大气循环,是汞物种中最难除去的一种。因而将零价汞氧化为易被去除的二价汞是治理汞污染的一个有效途径。 因此本文针对零价汞的氧化及二价汞离子的识别做了相关研究。 1.基于易于与有机膜结合的氧化剂,本文设计并合成了三种锰的配合物,通过核磁、质谱等方法进行了表征。通过对其进行电化学测试,发现这三种配合物的电位分别在1.03,1.25和1V左右,而汞的标准电位为0.85V,由此可知,理论上三种配合物可以将零价汞氧化为二价汞。通过进一步的实验研究表明,这三种配合物确实具有氧化零价汞的能力,使溶液中汞离子浓度有了明显的增加。这三种配合物在烟气零价汞的去除中具有潜在的应用。 2.为了检测汞离子,本文设计并合成了一种基于罗丹明的荧光探针。加入汞离子后,探针溶液的紫外吸收和荧光都增强,并且伴随溶液颜色改变——由无色变为粉红色。该探针对汞离子识别具有良好的可逆性。在核磁成像方面,该探针具有潜在的应用。


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