汞是一种剧毒物质,给人类生产生活带来很大烦恼。汞通常以HgS的形式存在于化石燃料中,火山爆发,地热运动等自然因素会导致汞释放到大气中,而大气干湿沉降又会将其转移到水和土壤环境中,引起全球性的汞污染。人类的工业生产同样也会导致燃料中的汞和硫重新释放出来,形成S-Hg复合型烟气。传统的气态Hg⁰吸附剂往往会存在SO₂中毒和汞吸附容量低等问题,本文利用双层金属氢氧化物材料（LDHs）和硫属化物的优势,以LDHs作为载体,硫属化物作为活性组分,将二者有效组合,并研究它们在S-Hg复合烟气条件下的脱汞性能。实验结果表明,通过离子交换法合成的[MoS₄]^2-/CoFe-LDH在75℃,350μg/m³汞浓度,不同SO₂浓度条件下均表现出优异的Hg⁰去除性能,其理论最大汞吸附容量可达16.39 mg/g。[MoS₄]^2-与NO₃^-发生离子交换进入CoFe-LDH层间,使得其层间距由0.622 nm变为0.880 nm,同时材料的比表面积也有了显著的提高。在吸附过程中,CoFe-LDH材料丰富的孔状结构有利于气体的传质和汞的捕获,烟气中的汞首先被吸附到材料的表面。活性组分[MoS₄]²-含有丰富的Mo-S键,可以进一步将吸附的汞氧化为HgS。为了探究较高汞浓度下材料的脱汞效果,同时考察活性组分和载体不同组合形式对除汞的影响,本文通过水热法合成了多种比例的CuS/CoFe-LDH材料。在75℃,1.2 mg/m³汞浓度,不同SO₂浓度条件下同样具有良好的抗硫脱汞性能。CuS作为活性组分起到主要作用,而合理分散在载体CoFe-LDH上可以进一步提高其活性,实验表明在摩尔比1:1情况下,CuS/CoFe-LDH具有最好的脱汞效果。为了进一步拓宽材料应用的温度窗口,同时探究材料形貌对除汞的影响,本文通过原位生长法合成了两种三维形貌的NiAl-S₄@SiO₂,分别呈现出核壳和海胆的形貌特征,其中海胆型的Hg⁰去除性能优于核壳型。SiO₂和LDHs为层间活性组分[S₄]^2-提供了稳定的生长空间。[S₄]^2-包含S^2-和S⁰,其中S⁰在汞吸收过程中其主要作用,剩余的S^2-与汞没有亲和能力,在碱性LDHs环境中容易氧化为SO₄²-。同时,SiO₂的加入,使得材料的温度窗口有了一定的提升,在150℃以内均能保持较好的脱汞性能。本文制备了[MoS₄]^2-/CoFe-LDH,不同配比CuS/CoFe-LDH以及特殊形貌的NiAl-S₄@SiO₂三类材料,该类材料在S-Hg复合烟气条件下分别具有良好的抗硫脱汞性能,又有着不同的烟气使用条件和场所,对未来的材料设计提高了新思路。