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化石燃料燃烧产生大量的CO2,被认为是造成全球气候变化的主要原因之一,其中燃煤电站是主要的CO2排放源,因此对燃煤电站进行CO2捕集是目前缓解温室效应的重要途径之一。钙基/镁基吸附剂具有理论吸附容量大、原材料广泛、对环境二次污染少等优点,成为极具潜力的高温/中温CO2捕集材料。本文主要针对普通钙基吸附剂反应速率低,循环吸附性能随着循环次数增加而衰减的问题,用碳模板法对钙基吸附剂进行改性,探究改性原理并制备高性能钙基吸附剂;并用碳模板法改性镁基吸附剂以期获得高性能的镁基中温吸附剂。首先,利用有机酸钙原位碳模板法制备出多种高效纯钙基吸附剂,通过对吸附剂做表征及CO2循环吸附性能测试发现:有机酸钙在N2气氛碳化过程中会产生积炭,这些积炭形成薄片状模板包裹着钙源,防止吸附剂团聚,使其更加分散,晶体粒径更小,比表面积和孔隙率更大,提高了CO2吸附容量、速率及稳定性;以葡萄糖酸钙为碳源的吸附剂碳化起始温度最低,包裹最完全,CO2容量最大、反应速率最快,循环稳定性也最好。碳化终温在600-800℃范围内吸附剂脱碳性能有明显提升作用。为了进一步提高钙基吸附剂的性能,减少制备过程中葡萄糖酸钙材料的损耗,我们开发了一种经济碳模板法,其所用碳源(葡萄糖酸)量仅为常规葡萄糖酸钙的1/4,且制备的吸附剂颗粒均为纳米尺度,使得初次吸附量高达0.71g/g。在制备过程中掺杂高熔点氧化物后,吸附剂颗粒不仅具备丰富的大孔特征,而且有效地抑制了烧结过程,吸附剂循环吸附性能也有明显提高。掺Mg O的吸附剂初次吸附量高达0.69g/g,在950℃的再生煅烧条件下,循环十次后吸附量依然有0.65g/g,表现出良好CO2循环吸附性能。采用简单湿式混合法制备出硝酸钠/亚硝酸钠包覆的镁基吸附剂,对包覆吸附剂进行CO2吸附测试发现,以亚硝酸钠为包覆剂的镁基吸附剂吸附速率和吸附量更高,循环稳定性更好。进一步制备硝酸钠和亚硝酸钠质量比1:1共包覆镁基吸附剂,CO2吸附性能得到进一步提高。将碳模板法引入到镁基吸附剂的制备过程中,通过与简单湿式混合法制备的吸附剂比较发现,用碳模板法制备的镁基吸附剂CO2吸附性能得到较高提升,其程序升温CO2最大吸附量高达0.75g/g。同时我们探究了制样条件对吸附剂的影响,最终得到硝酸钠最佳质量添加量为0.2,葡萄糖酸最佳添加量为1/8,最佳碳化温度为400℃。