洁净煤技术

作者：杨蒙, 房昆, 王珊珊, 陆诗建, 侯婷, 杨菲, 黄志刚, 梅杰琼

关键词：化学吸收法,胺溶液,固体酸催化,表征方法,催化性能

当前我国气候治理已进入“双碳”目标实施的攻坚期。CO2捕集、利用与封存（CCUS）是电力、化工、钢铁等行业实现零碳乃至负碳排放的关键托底技术。其中，燃煤烟气具有排放量大、CO2分压低的特征，基于有机胺的化学吸收法是目前最成熟有效的捕集手段，通过有机胺与CO2发生可逆反应实现高效捕集，但CO2解吸能耗过高限制了该技术的规模化应用。固体酸催化剂（SACs）通过加速质子转移和降低C—N键断裂能垒，可显著提升CO2解吸速率并降低再生温度，兼具节能降本与提升效率的双重优势。系统综述了不同种类的SACs在胺溶液中的催化CO2解吸最新研究进展，研究表明催化剂经表面修饰、磺酸化改性、催化剂表面亲水性与酸性位点密度调控等策略，可显著提升CO2解吸效率，并全面分析了催化材料的物化性能、催化剂结构及表征方法。在此基础上，进一步揭示了SACs中路易斯酸与布朗斯特酸位点的协同机制，路易斯酸吸附氧原子引发C—N键异构断裂、布朗斯特酸提供质子促进氨基甲酸盐质子化，阐述了SACs催化CO2解吸反应机理，而催化剂碱性活性位点构筑有效促进CO2解吸效率，提升解吸性能。最后，根据不同催化剂的特点，对工业应用潜力进行了分析比较。未来研究需聚焦酸性位点稳定性提升、催化剂规模化制备及与新型吸收剂、如相变胺吸收剂的耦合设计，以推动CCUS技术低成本落地。

来源：2025年第8期

《洁净煤技术》期刊编辑部

查看洁净煤技术杂志2025年第8期