王九占，魏泽华，荆洁颖，李文英

(1.太原理工大学 省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室，山西 太原 030024；2.太原理工大学 煤科学与技术教育部重点实验室，山西 太原 030024)

0 引 言

煤化学链燃烧技术是一种新型的煤基碳捕集技术，对减缓温室效应、改善自然环境具有重要的现实意义。与现有的CO2捕集技术相比，煤化学链燃烧技术具有系统效率高、捕集成本低等特点[1-4]。在此过程中，载氧体不仅可提供氧源，还可作为热载体在空气反应器和燃料反应器之间循环；同时载氧体还可作为焦油裂解、煤焦气化等反应的催化剂。因此，高性能载氧体的研究是煤化学链燃烧技术的重点和难点。

目前化学链燃烧系统中研究较多的载氧体包括铁、镍、铜、锰等金属氧化物[5-7]，Idziak、Hu等[8-9]从不同角度对各种金属氧化物载氧体的组成、结构、改性及应用进行了详细总结。铁基载氧体因其价格低廉、资源丰富、环境友好等优点受到研究者的广泛关注[10-15]，被认为是具有应用前景的工业载氧体。但因热力学限制，在化学链燃烧过程中只能发生从Fe2O3—Fe3O4的转变，导致铁基载氧体的氧利用率低，且在高温下易烧结[16-19]。虽然可通过制备双金属复合载氧体或添加惰性组分改进其性能，但其均存在一定缺陷：如制备成双活性组分的复合载氧体可提高载氧体的氧利用率[20-26]，但其稳定性需改进；添加惰性组分可提高铁基载氧体的抗烧结能力[27-30]，但惰性组分与铁氧化物在一定温度下会发生反应，影响载氧体活性，同时也存在活性组分分布不均匀等问题。……