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随着大气汞污染问题的日益加剧,我国燃煤电厂作为主要的人为汞排放源,面临着巨大的压力和挑战。燃煤烟气中的Hg0由于易挥发、难溶于水,难以被现有的污染物控制设备脱除,成为目前研究的重点与难点。目前的活性炭喷射技术存在成本高、回收难、飞灰含碳量高等问题,因此开发低成本、高效脱汞的磁性吸附剂具有重要意义。本文以磁性凹凸棒土脱除燃煤烟气汞为思路,开发出多种高效脱汞、可回收利用的新型吸附剂（MAtp、MnMAtp、CuMAtp）,在固定床Hg0吸附实验台研究了吸附剂的脱汞性能,并利用BET、XRD、SEM等手段对其理化特性进行分析,深入探讨了吸附剂的脱汞机理。本文采用沉积-沉淀法对凹凸棒土进行γ-Fe2O3改性制备出磁性凹凸棒土（MAtp）,并进行脱汞实验研究,结果表明:MAtp属于超顺磁物质,可通过外加磁场进行分离回收;当空速为35×104 h-1、反应温度150℃,1M2Atp在基本模拟烟气工况下的汞穿透率在90min时达到25.6%;随铁氧化物含量的增加,MAtp对Hg0的脱除效果逐渐增强;随反应温度的升高,MAtp的脱汞能力逐渐增强,表现为以化学吸附为主;O2、NO、HCl可显著增强MAtp脱汞能力;SO2明显抑制Hg0的脱除,主要是由于与Hg0竞争吸附,同时发现低浓度的NO可以抵消SO2对Hg0的抑制作用。为增强磁性凹凸棒土对Hg0的脱除能力,采用浸渍法制备出MnxOy改性磁性凹凸棒土（MnMAtp）,并进行脱汞实验研究,结果表明:MnMAtp仍属于超顺磁物质,最佳锰负载量为10%,随煅烧温度的升高,MnMAtp的脱汞性能和磁性强度先升高后降低,最优煅烧温度为450℃;在空速高达88×104 h-1,反应温度为150℃工况下,MnMAtp在基本模拟烟气中的汞穿透率维持在10%左右,脱汞性能优异,其脱汞活性物质主要是MnO2和Mn3O4;随着反应温度的升高,MnMAtp的脱汞能力先增强后减弱;烟气中O2对Hg0的脱除具有促进作用;NO和HCl可显著提高MnMAtp的脱汞性能,汞穿透率接近为0;SO2对Hg0的脱除同样具有抑制作用;同时5次吸附-再生实验结果表明,MnMAtp在模拟干烟气工况下,吸附90 min后的汞穿透率仅为6.4%,脱汞性能优异,5次吸附再生后依然保持较低的汞穿透率,表明其具有良好的循环再生性能,且磁性强度未受明显影响。针对MnMAtp吸附剂活性温度窗口窄的问题,开发出耐温性好的CuCl2改性磁性凹凸棒土（CuMAtp）,并进行脱汞实验研究,结果表明:CuMAtp仍属于超顺磁物质,脱汞性能优异,最佳负载量为5%,在空速高达178×104 h-1,反应温度在100250℃之间,CuMAtp在基本模拟烟气工况下Hg0穿透率均低于10%,且温度为300℃时仍能保持低于17%;铜物种主要以Cu2Cl（OH）3的形式存在,还有少量CuCl;O2对CuMAtp脱汞有明显的促进作用;NO对CuMAtp的脱汞性能基本无影响;SO2仍然表现为对Hg0的抑制作用;HCl有利于Hg0的脱除;同时5次吸附-再生实验结果表明CuMAtp在模拟干烟气工况下,吸附90 min后汞穿透率仅为5.5%,脱汞性能优异,5次吸附再生后CuMAtp穿透率仅上升3.9%,说明其具有良好的循环再生性能,且磁性也未受明显影响;动力学研究表明准一级和二级模型均能描述Hg0的脱除,说明外扩散和化学吸附占主导地位。综上研究表明,CuMAtp有潜力成为商业脱汞吸附剂。