CO2低温催化解吸研究进展及展望
初浩展1
张洪宇2
李博文2
曾少娟2
张香平3
1.中国科学院过程工程研究 所固态电池及储能过程北京市重点实验室,北京 100190;中国科学院过程工程研究所介科学与工程全国重点实验室,北京 100190;中国科学院大学未来技术学院,北京 1014082.中国科学院过程工程研究 所固态电池及储能过程北京市重点实验室,北京 100190;中国科学院过程工程研究所介科学与工程全国重点实验室,北京 100190;中国科学院大学化学工程学院,北京 1014083.中国科学院过程工程研究 所固态电池及储能过程北京市重点实验室,北京 100190;中国科学院过程工程研究所介科学与工程全国重点实验室,北京 100190;中国石油大学(北京)重质油全国重点实验室,北京 102249
摘要：近年来,工业化石燃料的持续消耗导致CO2排放量快速增长,成为加剧温室效应与全球气候变化的主要诱因,如何减少碳排放成为了亟待解决的挑战.以单乙醇胺为代表的醇胺水溶液化学吸收法因其优异的CO2吸收性能和较高的成熟度,被认为是燃烧后CO2捕集的关键技术之一.然而,该技术因再生过程能耗高、高温下溶剂挥发降解造成损耗大等问题,导致其大规模应用受到严重制约.催化解吸技术是在富CO2吸收溶剂中引入固体酸催化剂,通过加速质子转移和促进C—N键断裂来降低CO2解吸过程的活化能,提升CO2解吸效率,降低解吸温度,从而降低溶剂再生所需的显热和潜热,不仅实现再生能耗的大幅降低,同时减少溶剂蒸发和损耗,展现出巨大应用潜力,也成为国内外研究热点.本文系统综述了近5年来CO2催化解吸领域固体酸催化剂的研究进展,重点总结了固体酸催化剂的种类和特点、催化剂结构-解吸性能关系以及强化CO2解吸过程的作用机制,深入探讨了不同催化剂中Lewis酸位点、Brønsted酸位点以及碱性位点等在CO2催化解吸过程中的协同效应与反应路径,最后提出了现有CO2催化解吸研究中存在的关键科学问题和未来发展方向,以期为CO2催化解吸技术的发展提供基础和理论支撑,推动该技术在大规模、低成本碳捕集领域的工业化应用.
关键词：CO2捕集固体酸催化剂溶剂催化再生CO2催化解吸
分类号：TQ426(试剂与纯化学品的生产)
资助基金：国家重点研发计划(2022YFB4101701)国家自然科学基金(22122814)国家自然科学基金(22378401)国家自然科学基金(22308362)中国科学院青年创新促进会项目(Y2022024)中国石油大学(北京)科学基金资助项目(2462022YJRC012)
论文发表日期：2025-04-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：23( 97-119 )
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