煤炭是世界上分布最广阔的化石能源，我国60％的能源消费来自煤炭。但是煤在燃烧的过程中，燃煤烟气中的汞元素会以颗粒态汞Hgp、二价汞Hg2+、零价汞Hg0的形式被人为释放出来。目前，研究如何高效低成本的脱除煤燃烧中产生的痕量Hg0也成为了燃煤烟气污染物控制技术的前沿课题之一。之前有学者通过改性活性炭以及稻壳气化焦等作为新型的吸附剂脱除烟气痕量Hg0，煅烧改性过后的石油焦也有着优良的吸附Hg0性能，通过改性的载溴石油焦作为一种新型的吸附剂在脱除痕量Hg0方面展现出了巨大的潜力。
　　为了探究烟气中NO以及HCl对载溴石油焦吸附Hg0性能的影响，通过固定床Hg0吸附试验台系统进行试验，考察NO对载溴石油焦在固定床吸附转化Hg0性能的影响，试验结果表明：在有NO气体存在的情况下，载溴石油焦对于Hg0的吸附效率要明显大于纯N2气氛，Hg0的穿透率被控制在了23％以下；随后考察HCl对载溴石油焦在固定床吸附转化Hg0性能的影响，发现HCl对改性后的石油焦Hg0吸附性能有明显的促进作用，Hg0穿透率被控制在了31％以下，但是Hg0穿透率与HCl浓度正相关关系不明显。
　　首先，为了深入了解反应的微观机理，采用量子化学密度泛函理论中B3LYP-D3泛函与6-31G(d)/Lanl2dz混合基组，研究了Hg0在第一种C-H键未饱和构型（1-1）以及另一种C-H键未饱和程度更高的构型（1-2）上不同初始位置的吸附结果。发现构型1-2由于有多个不饱和C原子形成的活性位点，使得Hg0在表面吸附更加稳定。HgBr以化学吸附的形式在1-1的平面吸附构型（1-a）以及1-2的平面吸附构型（1-c）表面生成，两者的反应路径类似，但是在构型1-c上所需的活化能要小于在构型1-a上所需的活化能。
　　其次，研究了NO影响载溴石油焦吸附Hg0的微观机理。计算NO在载溴石油焦表面不同吸附方式的吸附能，发现平行位1吸附后的构型（2-1b），平行位2吸附后的构型（2-1d）以及N端垂直吸附后的构型（2-1f）均能以稳定的形式吸附在石油焦表面，说明当NO与Hg原子同时存在石油焦表面时，NO分子更容易被石油焦吸附，NO分子与Hg原子在载溴石油焦表面属于吸附竞争关系。然后计算了Hg0在含有NO的载溴石油焦表面吸附所需要的吸附能。物理吸附方面，由于N原子以及O原子的出现，载溴石油焦原来表面活性位的吸附活性增强，在平面吸附的构型中，Hg0在2-1b上桥位的吸附构型（b1）以及Hg0在2-1d上桥位的吸附构型（d1）的吸附能要明显大于构型1-a，说明NO吸附在溴化石油焦表面后，促进了载溴石油焦对于Hg0的吸附。而对于空间吸附构型的吸附能没有发生明显的变化，说明NO吸附在溴化石油焦表面后，对于Hg0在载溴石油焦表面空间吸附的影响并不明显；在化学吸附方面，发现同样是由于N原子以及O原子的出现，相较于构型1-c以及1-a，当NO吸附在载溴石油焦表面后，HgBr在载溴石油焦表面生成时所需的活化能大大降低，说明NO的存在使得Hg在石油焦表面更容易发生氧化反应，生成更加稳定的HgBr；HgO虽然也是Hg0在吸附NO后的溴化石油焦表面可能的产物，但是反应所需要的活化能要远大于生成HgBr所需要的活化能，所以反应更难进行。另外，对烟气中少量的HgO在载溴石油焦表面不同吸附方式的吸附能进行计算，发现两种平行位吸附以及O端垂直吸附均产生了稳定的构型，属于较强的化学吸附。
　　最后，研究HCl影响载溴石油焦吸附Hg0的微观机理。因为HCl会与Hg0发生均相氧化反应生成HgCl以及HgCl2，所以计算分为三个部分：第一，计算HCl在载溴石油焦表面不同的吸附方式的吸附能，发现两种平行位吸附的方式可以稳定吸附在载溴石油焦表面。第二，探究Hg0在含有HCl的载溴石油焦表面的吸附情况，发现Hg0在锯齿位吸附形成的构型（4-e）吸附能相较于构型1-a的吸附能有所增加，此时的构型对载溴石油焦表面吸附Hg0起到了促进作用，而两种桥位吸附形成的构型4-b以及4-c相较于构型1-a的吸附能有所下降。这一方面说明HCl可能与Hg原子竞争载溴石油焦表面的活性位点，当石油焦表面的活性位点达到饱和后，HCl与Hg原子便处于吸附竞争关系。第三，验证HgCl以及HgCl2从不同方向与载溴石油焦表面的相互作用，发现在载溴石油焦表面的吸附能均达到了化学吸附的水平，并且伴随着化学键的断裂与生成，所以HgCl能够以化学吸附的方式稳定吸附在载溴石油焦表面。HgCl2解离吸附在载溴石油焦表面，且吸附能要大于HgCl在载溴石油焦表面吸附的吸附能，说明HgCl2能够更加稳定的吸附在载溴石油焦表面。寻找HgBr以及HgCl在载溴石油焦表面可能的反应路径，发现Hg原子解离吸附在载溴石油焦表面后再次生成HgBr以及HgCl，能稳定的吸附在载溴石油焦表面，属于较强的化学吸附。