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全球变暖和气候变化是当今世界普遍关注的全球性问题,据全球碳计划的最新数据显示,全球化石燃料燃烧排放的二氧化碳量将在2013年达到360亿吨的历史新高,其中煤炭的碳排放占了43%。因此,寻找廉价、高效、稳定、且能应用于工业化的高温CO2吸附材料,实现捕获和回收燃煤烟气中的CO2,对于缓解全球温室效应具有重要意义。选取来源广泛、价格低廉的高岭土作为原料合成改性钙基吸附剂,通过固定床、流化床台架,利用XRD、XRF、SEM、BET和LPSA表征手段,对比分析分别添加煅烧高岭土(CaO/D)和脱硅后高岭土(CaO/K)的两种吸附剂的吸附效果,并研究了不同粒径下CaO/K吸附效果。实验结果显示CaO/K吸附剂表现出优越的CO2循环吸附性能,因其有较高的比表面积和比孔容积;粒径>200μm的CaO/K吸附剂虽然初始碳酸化转化率较100-150μm和150-200μm的吸附剂转化率要低,但其循环稳定性较好;另外,碳酸化反应温度也对CaO/K吸附剂循环反应特性有不同程度的影响。利用同样含有SiO2的高岭土和成本低廉的稻壳灰分别制备硅酸锂吸附剂,通过实验测试和采用不同的表征方法验证两种吸附剂的吸附和循环性能。结果表明高岭土和稻壳灰均能作为硅源制备硅酸锂吸附材料,且未经任何处理的稻壳灰由于杂质元素K、Na的存在,使其具有更优越的CO2捕获能力;在流化床中循环吸附CO2,实验显示随着循环次数的增加,其吸附容量降低程度较为缓慢。研究了K、Na的掺杂对Li4SiO4的CO2捕获性能的影响,并通过添加碱金属元素K、Na改性飞灰-硅酸锂吸附剂,提高其吸附容量。实验结果显示,K、Na的适量掺杂有利于Li4SiO4捕获CO2;适量添加K元素能提高飞灰-硅酸锂吸附剂的吸附容量,但掺杂Na元素却不利于其捕获CO2,这可能是飞灰化学成分中含有一定量Na元素,而过量Na的添加会降低吸附剂的捕获CO2能力的缘故。