Mn掺杂对Al-ZnO吸附剂常温脱除H_2S性能的促进作用

采用共沉淀法制备了ZnO、Al-ZnO和一系列xMn-Al-ZnO(x为Mn的物质的量)吸附剂,在常温条件下测试了样品的脱除H_2S性能。通过N_2物理吸附、XRD、SEM、XPS对吸附剂进行了表征,考察了其形貌结构及表面物理化学性质。脱硫性能测试结果显示,随着Mn含量的增加,吸附剂脱硫性能呈现先增大后减小再增大再减小的趋势,两个极值点分别出现在0.02Mn-Al-ZnO和0.08Mn-Al-ZnO。结合表征结果发现,不同Mn掺杂量对AlZnO吸附剂的脱硫性能表现出不同的促进作用。0.02 mol Mn掺杂能提高Al-ZnO吸附剂的比表面积至171.4m^2/g,进而促进其H_2S脱除性能;随着Mn掺杂量增加,吸附剂比表面积下降,但更多Mn进入ZnO晶格导致Mn和Zn之间相互作用增强,进而促进脱硫性能;然而,随着Mn掺杂量进一步增加,吸附剂比表面积继续下降,并且生成ZnMn_2O_4晶相,导致脱硫性能下降。0.08Mn-Al-ZnO的脱硫性能最佳,在25℃,体积空速3 000 h^(-1),H_2S质量浓度1.39×10^(-3)g/L条件下,穿透硫容为7.21%。结果表明,不同Mn掺杂量会导致吸附剂的形貌结构、晶相和表面物化性质发生不同程度的变化,由不同影响因素主导的x Mn-Al-ZnO吸附剂表现出脱硫性能的差异。