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Li4SiO4基CO2吸附材料研究进展与趋势
文献摘要：
随着人类社会工业化进程的加快,温室气体排放量随之增加,导致温室效应加剧.在所有温室气体中,CO2占比最多、贡献最大,被认为是引起全球变暖的主要因素.人为排放的CO2主要来自工业生产过程中化石燃料的燃烧,为实现碳中和目标,除了推广清洁能源、提高能源利用效率和增加植物碳汇等措施外,对工业排放的CO2进行捕集封存必不可少.目前限制CO2捕集和分离工艺应用的主要因素是成本过高,为解决该问题,开发第2代低能耗固体CO2吸附材料对推动工业源CO2减排具有重要意义.Li4SiO4凭借较高的吸附容量、较低的再生能耗和成本在高温CO2捕集领域具有良好的应用前景.为推进Li4SiO4材料在碳捕集、利用和封存(CCUS)工艺中的应用,综述了 Li4SiO4基吸附材料的研究进展,介绍了不同合成方法及合成条件对Li4SiO4材料的影响,论述了材料的性能改性方法及其影响机制,归纳了近年来Li4SiO4材料的成型及应用技术,最后总结了 目前Li4SiO4基吸附材料发展过程中面临的挑战并提出该领域的发展趋势.Li4SiO4吸附CO2的过程可分为化学吸附和孔内扩散,其中扩散过程是 Li4SiO4吸附CO2的决速步骤,通过调控合成工艺可获得具有更小粒径及多孔结构的吸附剂材料,从而促进CO2扩散过程.此外,利用碱金属盐负载也可改善吸附剂表面活性点位,从而提高其吸附动力学.对于材料成型应用,传统挤压造粒易造成Li4SiO4颗粒孔道结构破坏和比表面积降低,一般可通过模板支撑和造孔剂添加进行改善,对于成型材料还需合适的反应器及吸脱附工艺匹配,目前这些研究有待进一步优化.Li4SiO4基材料处于从基础研究向工程应用过渡的阶段,除了对吸附材料有更高活性及稳定性需求外,其规模化生产及成型、合成成本、吸脱附能耗、应用场景及捕集后CO2的处理处置等也是亟待研究的重点方向.
文献关键词：
碳中和;高温CO2捕集;固体CO2吸附剂;Li4SiO4;造粒;吸附增强型产氢
中图分类号：
作者姓名：
胡希璇;潘登;薛天山;黄亮;王强
作者机构：
北京林业大学环境科学与工程学院,北京 100083;武汉凯迪水务有限公司,湖北武汉 430000;中国环境科学研究院大气环境研究所,北京 100012
文献出处：
引用格式：
[1]胡希璇;潘登;薛天山;黄亮;王强-.Li4SiO4基CO2吸附材料研究进展与趋势)[J].洁净煤技术,2022(09):11-29
A类：
吸附增强型产氢
B类：
Li4SiO4,吸附材料,材料研究,进展与趋势,工业化进程,温室气体排放量,温室效应,全球变暖,人为排放,化石燃料,碳中和目标,清洁能源,能源利用效率,植物碳汇,工业排放,封存,分离工艺,工艺应用,低能耗,工业源,吸附容量,再生能耗,碳捕集,CCUS,合成方法,合成条件,性能改性,改性方法,应用技术,化学吸附,附和,内扩散,扩散过程,决速步骤,合成工艺,小粒径,多孔结构,吸附剂,碱金属盐,表面活性,活性点,吸附动力学,材料成型,挤压造粒,孔道结构,结构破坏,比表面积,模板支撑,造孔剂,加进,型材,反应器,吸脱附,基材,高活性,性需求,规模化生产,处理处置,重点方向
AB值：
0.358168
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