燃煤烟气中的汞具有极强的神经毒性和生物富集性,对人类身体健康和生态环境造成了极大的危害,目前已成为全球广泛关注的环保问题之一。活性炭吸附剂是目前研究最广的脱汞吸附剂之一,因技术较为成熟且已投入工业应用而备受关注,但其高昂的成本和损耗阻碍了这一技术的进一步发展。生物质能作为我国《可再生能源中长期发展规划》中六大发展重点之一,具有十分广阔的开发利用空间,但目前其资源化利用程度还有待进一步提高,相关技术的不断发展应用对促进我国经济社会长期可持续发展、改善生态环境具有重要的现实和战略意义。利用生物质资源制取生物质油和生物质气的过程中会产生副产物生物质焦,形成固体废弃物污染环境。因此,本着以废制废和资源化利用的目的,本文分别选取了稻秆和浒苔两种陆地上和海洋中具有代表性的生物质资源,将其热解制成生物质焦后作为吸附剂载体,分别利用金属氧化物、卤化铵盐和金属氯化物作为改性试剂改性生物质焦,并在固定床反应器实验系统中研究了三种改性生物质焦吸附剂脱除燃煤烟气单质汞的基础理论问题。主要的研究内容和研究成果分为如下三个部分:利用热解法制取稻秆焦,并用铜铈金属氧化物在超声波辅助浸渍下进行改性处理,在固定床反应器中对改性吸附剂的相关制备参数、反应温度和各烟气组分浓度对脱汞性能的影响进行了研究,并利用一系列表征方法对吸附剂进行表征分析,探讨了相关脱汞机理。研究表明:（1）铜铈金属氧化物在超声波辅助浸渍改性下改善了稻秆焦表面孔隙结构,增大了稻秆焦的比表面积,提升了吸附剂的脱汞性能。（2）最佳的Cu/Ce摩尔比为1/5,最佳的负载量为0.18 mol/L,最佳的煅烧温度和反应温度分别为260℃和150℃。（3）O₂和NO对脱汞均表现出促进作用,而SO₂和H₂O对脱汞具有抑制作用。（4）被吸附的Hg⁰通过吸附剂表面的活性位点被氧化,化学吸附在Hg⁰脱除过程中起到了关键作用。CeO₂具有良好的储氧能力和Ce³⁺/Ce⁴⁺转换能力,能持续提供活性氧,因此CeO₂的存在有助于Cu/Ce氧化还原循环的持续进行。利用热解法制取浒苔焦,并用氯化铵和溴化铵分别浸渍改性处理,在固定床反应器中对改性吸附剂的相关制备参数、反应温度和各烟气组分浓度对脱汞性能的影响进行了研究,并利用一系列表征方法对吸附剂进行表征分析,探讨了相关脱汞机理。研究表明:（1）卤化铵盐改性在不同程度上堵塞了表面孔隙结构,降低了浒苔焦的比表面积,NH₄Cl和NH₄Br改性的最佳负载量均为5 wt.%。（2）最佳热解温度和反应温度分别为800℃和130℃。（3）O₂和NO对脱汞均表现出促进作用,而SO₂对脱汞具有抑制作用;低浓度的H₂O有助于脱汞,而高浓度的H₂O抑制脱汞。（4）被吸附的Hg⁰通过吸附剂表面的活性位点被氧化,卤化物共价官能团在Hg⁰脱除过程中起到了关键作用。金属氯化物同时具备非金属氯化物和金属氧化物的优点,因而被广泛用作吸附剂的改性试剂。因此,本文利用金属氯化物对浒苔焦进行浸渍改性处理,在固定床反应器中对改性吸附剂的相关制备参数、反应温度和各烟气组分浓度对脱汞性能的影响进行了研究,并利用一系列表征方法对吸附剂进行表征分析,探讨了相关脱汞机理。研究表明:（1）金属氯化物改性能显著增强吸附剂的脱汞性能,Fe Cl₃和CeCl₃改性表现出比CoCl₂、CuCl₂和ZnCl₂更好的脱汞性能。（2）FeCl₃改性使得吸附剂表面发生破碎,促进了BET比表面积的增大,而CeCl₃改性使得浒苔焦孔隙结构被堵塞,导致BET比表面积有所下降;FeCl₃和CeCl₃改性的最佳负载量均为3 mol/L。（3）反应温度的增加对脱汞表现出先促进后抑制的效果,最佳反应温度为130℃。（4）O₂和NO对脱汞均表现出促进作用,而H₂O对脱汞具有抑制作用;低浓度的SO₂有助于脱汞,而高浓度的SO₂抑制脱汞。（5）Hg⁰的脱除是含氯官能团及金属氧化物协同作用的结果。