我国的电力资源是以火力发电为主,火力发电的烟气中含有污染物汞。作为一种全球性污染物,汞可以在空气、水、土壤和生物中蓄积、迁移,且含汞污染物不易在自然界中自行降解,易在生物体内积累,严重时会危及生命。燃煤电厂烟气中携带的含汞污染物约占人为汞排放总量的1/3,因此降低燃煤烟气中汞的含量有助于解决汞污染物造成的一系列环境污染问题。汞主要以元素汞（Hg~0）、氧化汞(Hg2+)和颗粒汞（HgP）三种形式存在。其中,Hg2+和HgP易通过现有的污染物治理装置脱除;但Hg~0易挥发且难溶于水,很难被现有的污染物控制设备去除。开展降低燃煤烟气中汞含量的研究具有广阔的发展前景和重要的实用价值,值得深入研究。众多研究表明半导体光催化技术在解决环境污染、降低能源消耗等领域展现出广阔的应用前景。基于半导体材料的光催化技术目前在水污染物治理、太阳能制氢、染料降解等领域研究较多,在氧化脱除烟气污染物领域呈现出巨大的应用潜力。本研究发现一种新型富铋半导体光催化材料Bi5O7I,它具有合适的带隙间隙和稳定的化学性能,极具研究价值。本文以Bi5O7I材料为基础,采用沉积-沉淀法制备了Ce O2/Bi5O7I、Ag I/Bi5O7I、Ag2O/Bi5O7I三种系列可见光催化剂。采用X射线衍射、N2吸附-脱附、紫外-可见光漫反射光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、瞬时光电流响应等表征手段系统研究了样品的物理化学结构特征;以荧光灯为可见光源,在自制的光催化反应器上详细地探究活性成分负载、光催化剂用量、荧光灯辐照、溶液阴离子、p H值、SO2和NO等运行参数对光催化剂脱汞性能的影响;通过表征分析和实验结果,得出如下主要结论:（1）负载Ce O2后,Ce O2/Bi5O7I系列光催化剂呈现出较好的脱汞效率,10%Ce O2/Bi5O7I具有优异的光催化活性。表征结果发现10%Ce O2/Bi5O7I光催化剂具有最高的瞬时光电流强度、较低PL强度和优异的光稳定性。在较高温度下,光催化剂的活性受到抑制不利于Hg~0的脱除。结合量子化学计算、ESR谱、消除剂实验推测出10%Ce O2/Bi5O7I催化剂催化氧化Hg~0的机理。（2）二元（x）Ag I/Bi5O7I（x=0.5%、1%、2%、3%、4%）系列催化剂中,Ag I质量分数为1%时光催化剂具有约97%的Hg~0脱除效率和稳定的光催化性能。实验发现1%Ag I/Bi5O7I催化剂在光照情况下可以在短时间内达到最优的Hg~0氧化效率,并可以稳定脱除Hg~0。当模拟烟气中含有SO2时,光催化剂脱除Hg~0的效果被严重抑制,但含有NO气体则呈现出促进作用。活性物质捕捉实验表明催化反应活性物质·OH、·O2-、h+中·O2-起主要作用;h+会在反应中产生一定的影响,但不是主要活性物质;·OH在该催化反应中的影响可以忽略不计。（3）3%wt.Ag2O负载在Bi5O7I表面形成的二元Ag2O/Bi5O7I光催化剂的脱汞性能最佳,效率可达97%。反应溶液酸碱度对于光催化剂催化脱除Hg~0影响不大,反应溶液温度较高时不利于催化反应的进行,会抑制光催化剂的催化活性。消除剂捕捉实验表明·O2–为主要的光催化反应活性物质,·OH对于光催化剂的催化反应基本无影响。本文图50幅,表3个,参考文献112篇