石墨氮化碳吸附剂

抗烟气组分干扰

一种对烟气中常见组分几乎不吸附的石墨氮化碳材料，专用于选择性分离汞形态，保证汞连续监测的准确性。

李海洋 · Jiangyi, Tong · 刘晓硕 · Yanjun, Zuo · Zhaoxin, Wan · Duan, Yufeng · Hu, Haitao

Separation and Purification Technology 2025

具体参数

吸附量

{'zh': '<0.1', 'en': '<0.1'} %

结合能变化

{'zh': '0.15', 'en': '0.15'} eV

H2O 结合能

{'zh': '-0.575', 'en': '-0.575'} eV

HCl 结合能

{'zh': '-0.557', 'en': '-0.557'} eV

技术优势

吸附干扰可忽略

实际工况下，烟气中 H2O、SO2、CO2、NO、O2 等在 g-C3N4 上的吸附量均低于 0.1%，不会降低对 Hg0 和 HgCl2 的分离效果。

再生性能不受影响

即使吸入少量烟气组分，g-C3N4 的再生性能也不受影响，可长期用于汞连续监测系统。

吸附机制清晰

DFT 计算表明，烟气组分与 g-C3N4 的结合能为 -0.238 至 -0.575 eV，主要源于多原子范德华作用，而 HCl 的结合涉及弱 H-N 共价键。

应用场景

• 汞连续监测：可直接作为 Hg-CEMS 分离模块的吸附剂，在复杂烟气中精准捕集汞形态，保证监测数据可靠性。
• 烟气汞形态分析：利用其对 Hg0 和 HgCl2 的选择性差异，实现烟气中不同汞形态的高效分离与定量分析。
• 环境传感：作为传感元件中的预富集材料，提高汞检测的灵敏度和抗干扰能力。