摘要:针对常规活性炭脱硫效率低的问题,本文通过硝酸铁浸渍改性制备铁基活性炭(Fex/AC),系统探究铁元素对活性炭脱硫性能的强化作用及机理。结果表明,铁改性提升了活性炭的吸附性能,当铁负载量为15%时,Fe0.15/AC在固定床反应器中的穿透时间达到296 min,比未改性活性炭(80 min)提升3.7倍,且在移动床的高空速(3 000 h-1)条件下仍保持100%的脱硫效率。表征分析结果表明,适量的铁负载不仅可以改善表面官能团占比,也将对孔结构产生调节作用,使微孔与介孔的分布更有利于SO2的扩散与反应。进一步采用原位红外光谱与XPS分析发现,铁氧化物(Fe3+/Fe2+)可与羰基(C=O)基团形成Fe—O—C配位结构,通过氧化还原循环促进SO2的化学吸附与深度氧化。此外,原位红外测试结果验证了硫酸盐的逐步生成过程。整体来看,铁元素在活性炭表面构建的稳定反应位点与其可逆的氧化还原特性共同促进了脱硫性能的提升。本文研究成果为优化铁负载量、改进孔结构以及提升活性炭的脱硫能力提供参考。