袁伟洋，秦昌雷，陈 结，陈淑珍，冉景煜

(1.重庆大学 低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室，重庆 400044；2.重庆大学 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室，重庆 400044)

0 引 言

温室气体特别是CO2大量排放引起的全球气候变化问题对于社会、经济和环境的协调可持续发展产生了严重影响。截至2021年，大气中有CO2浓度已经达到415×10-6，较1980年增加20%以上[1]，且仍在快速增加，这将导致全球平均气温的进一步升高。因此，减少人为CO2的大量排放已经迫在眉睫。

高温CO2吸附是一种极具潜力的碳捕集技术[2]。相较于吸收法等捕集技术，高温CO2吸附的CO2捕集容量与反应动力学特性更优、综合能耗更低、且对设备无腐蚀，因此可以更为高效、低成本地减少CO2排放。该技术通过高温吸附剂在吸附和脱附反应器内对CO2的吸附和脱附过程来实现碳捕集。因此，吸附剂是CO2捕集过程连续运行的核心，其性能会极大地影响CO2的捕集效率。目前，较为常见的高温CO2吸附剂主要有CaO基吸附剂[3-6]和Li4SiO4基吸附剂[7-10]。相比较而言，Li4SiO4基吸附剂的长效稳定CO2吸附量为0.2～0.3 g/g，优于CaO基吸附剂，且其脱附温度与能耗更低，因而近些年开始逐渐受到广泛关注。

Li4SiO4基吸附剂主要通过固相反应法、溶胶-凝胶法、沉淀法等进行制备[11-12]，并通过掺杂碱金属碳酸盐(K2CO3，Na2CO3等)或金属元素(Fe，Al等)、以及改善材料孔隙结构(球磨、酸洗)等方法强化其CO2吸附性能[13-14]。反应过程的宏观动力学特性则主要是基于收缩核模型、Jander模型等来研究Li4SiO4的吸脱附速率常数、活化能等动力学参数[15-16]。……