化石能源燃烧排放的烟道气中C02浓度较低而温度较高,比较适合Li4SiO4基吸附剂的应用,本文分别制备了 Li4SiO4吸附剂和Na、K掺杂的Li4Si04吸附剂,对其结构-性能关系进行了研究。首先,考察了制备方法对Li4Si04吸附剂的结构性质和C02吸附性能的影响,结果表明,采用溶胶-凝胶法并辅以聚乙二醇(PEG300)分散剂的Li4Si04吸附剂具有较好的C02吸附性能,但是该吸附剂在低C02浓度下的吸附速率较慢,制约其工业应用。其次,采用PEG300辅助的溶胶-凝胶法,制备了一系列具有不同碱金属含量的Na、K掺杂Li4Si04吸附剂,通过对吸附剂的构效关系研究,结果发现,Na和K的引入均可提高Li4SiO4在低CO2浓度下的吸附速率,其中,Na掺杂Li4SiO4的初始吸附速率很快,但是其抗烧结性能较差,导致其循环稳定性不佳;而K掺杂Li4SiO4吸附剂尽管在初始阶段C02吸附性能一般,但是吸附剂的自活化现象以及它所特有的片状结构,让其在长周期的CO2吸附/再生循环中保持了较优异的吸附速率、吸附容量和稳定性。在本文所制备的所有K掺杂Li4SiO4吸附剂中,K含量为5 mol%的吸附剂具有最优的CO2吸附性能,在15%的C02浓度下,经过20个吸附/再生循环后,其C02吸附量(吸附30 min)维持在0.31 gcO2/gsorbent。K掺杂Li4Si04吸附剂的优异性能使其在燃烧后C02捕集系统以及吸附强化甲烷水蒸气重整技术中具有广阔的应用前景。