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燃煤过程重金属污染物的排放,对生态环境与人类健康造成了严重危害。砷具有强挥发性、剧毒性和高致癌性,引起世界各国的高度关注。高价态As205(g)因具有较好的水溶性,因而易被湿法脱硫装置同步脱除;低价态As2O3(g)和单质As(g)等难溶于水且挥发性强,因此难以被脱硫装置和除尘器有效脱除。并且As2O3毒性更大、难溶于水从而更易在体内蓄积,因此砷污染控制的关键是As2O3的脱除。如何促进低价态As2O3的催化氧化以提高总砷脱除效率,对进一步探索合理的砷污染控制方法具有重要意义。铁基吸附材料因具有吸附活性强、廉价易制、抗水抗硫性能好、对环境无毒性等特点已受到了广泛关注,是一种较为理想的催化吸附剂。H2O2、NaClO和NaBr等是常见的低成本氧化剂,具有氧化效率高、引入杂质离子少、对设备无腐蚀、安全环保等优势。因此本文基于H202、NaClO和NaBr的绿色氧化能力和Fe2O3的高效吸附特性,提出了一种氧化剂改性的Fe203复合吸附剂,研究其对气相砷的催化氧化和强化吸附。本文采用化学浸渍法制备了氧化剂-Fe2O3复合吸附剂,即H202-Fe203、NaClO-Fe2O3和NaBr-Fe2O3,在自制的砷发生和固定床吸附反应一体化实验装置上,考察了 Fe2O3原样和以上三种复合吸附剂对气相As203的氧化吸附,通过高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光光谱联用技术,对吸附产物中砷的总量和价态进行无损检测,深入探究Fe2O3、NaBr-Fe2O3吸附剂对As(Ⅲ)/As(V)催化氧化的作用机制。结果表明,NaBr-Fe2O3的吸附能力显著增强,砷吸附量约为Fe203原样的2.3倍,而浸渍NaClO或H2O2对吸附性能无明显改善。Fe2O3原样及NaBr-Fe2O3复合吸附剂,均能够催化氧化As(Ⅲ)为As(V);当溴负载量不同(nFe2O3/nBr-=1:1、1:2和1:3)时,负载量越高,催化氧化能力越强,吸附能力也越强。Fe2O3原样对气相砷的氧化吸附遵循Mars-Maessen晶格氧氧化机制,烟气中必须存在O2才能进行As(Ⅲ)氧化反应;而NaBr-Fe2O3吸附剂在无O2存在时,仍能发生As(Ⅲ)的氧化反应,其原因是因为Br-的强电负性,激发了 Fe2O3自有的Fe-O键的活性,进而使体相中的Fe(Ⅲ)代替烟气中的分子氧充当了氧-还反应的电子受体。