孔 勇，江 幸，沈晓冬

(1. 南京工业大学材料科学与工程学院，江苏 南京 210009) (2. 确成硅化学股份有限公司，江苏 无锡 214196)

1 前 言

工业革命以来，随着经济社会的发展，温室气体排放大幅增加，全球变暖日趋严重，导致海平面升高、淡水资源减少等严重的生态和气候问题，对人类的生存和发展带来严重挑战[1-6]。为避免对气候系统造成不可逆转的不利影响，必须采取有效措施减少和控制温室气体的产生和排放。1997年达成的《京都议定书》明确提出针对二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)及六氟化硫(SF6)这6种温室气体的排放进行削减，其中CO2对全球升温的影响最大(～55%)，因此减少CO2排放是控制全球变暖的有效措施[6]。

工业上采用CO2捕集技术将CO2从工业或其他排放源中分离出来以实现CO2与大气的隔离和CO2减排。CO2捕集技术作为应对全球气候变化的关键技术之一，受到世界各国高度重视，是未来减缓CO2排放的重要技术选择[5-10]。我国《“十三五”国家科技创新规划》也将发展CO2捕集技术列为重点发展的重大工程。

除了减少碳排放外，CO2捕集技术在航空航天、国防军工、能源、环境、化工、医疗等多个领域有广泛应用。空气冷冻或压缩分离前需要去除CO2以避免其对换热器的损害[11-14]，燃料电池的氢气和氧气中需要去除CO2以避免其对电极材料的损害[15]，载人航天器和潜艇等密闭设备的呼吸系统也需要CO2吸附剂除去有害的CO2[16, 17]，麻醉机中需要高性能可再生CO2吸附剂去除微量的CO2[18, 19]，室内空气质量控制也需要CO2吸附以控制其浓度在不危害人类健康、不影响人类工作和学习的范围[20]。……