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题名CO_(2)低温催化解吸研究进展及展望
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作者
初浩展
张洪宇
李博文
曾少娟
张香平
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机构
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
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出处
《洁净煤技术》
2025年第4期97-119,共23页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2022YFB4101701)
国家自然科学基金资助项目(22122814,22378401,22308362)
+1 种基金
中国科学院青年创新促进会资助项目(Y2022024)
中国石油大学(北京)科学基金资助项目(2462022YJRC012)。
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文摘
近年来,工业化石燃料的持续消耗导致CO_(2)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CO_(2)吸收性能和较高的成熟度,被认为是燃烧后CO_(2)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CO_(2)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CO_(2)解吸过程的活化能,提升CO_(2)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CO_(2)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CO_(2)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CO_(2)催化解吸过程中的协同效应与反应路径,最后提出了现有CO_(2)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CO_(2)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。
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关键词
CO_(2)捕集
固体酸催化剂
溶剂催化再生
CO_(2)催化解吸
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Keywords
CO_(2)capture
solid acid catalyst
solvent catalytic regeneration
CO_(2)catalytic desorption
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分类号
TQ426
[化学工程]
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