氧化钙碳吸附性能介绍

　　氧化钙碳吸附性能介绍

　　随着人类工业活动的发展，二氧化碳浓度逐渐增加，气温逐年升高。根据国家海洋和大气管理局的统计，2021年5月地球大气中的二氧化碳浓度为419ppm。预计到本世纪末，地球大气二氧化碳浓度将增加到600~700ppm，地表温度将上升4.5～5.0°C。温室效应的加剧不仅导致全球海平面的上升，而且威胁到人类未来的可持续发展。因此，控制二氧化碳排放，遏制温室效应的加剧是世界亟待解决的问题。

　　氧化钙基材料具有较高的理论吸附量(吸附剂).原料来源广(石灰石.近年来，各种成为二氧化碳固体吸附剂的研究对象。氧化钙的吸附过程可分为两个步骤：化学反应和内部扩散。首先，二氧化碳与氧化钙表面发生化学反应，然后沿孔隙逐渐扩散到氧化钙内部。

　　随着反应的推进，样品表面新产生的碳酸钙增多，堵塞氧化钙表面孔隙，防止二氧化碳进一步扩散。因此，氧化钙材料对二氧化碳的吸附能力往往低于其理论吸附能力。此外，氧化钙基吸附剂在碳酸化/煅烧循环捕获二氧化碳过程中由于氧化钙颗粒的团聚而生长.孔结构坍塌导致吸附剂孔隙率下降.比表面积减小，导致吸附剂烧结失活，吸附容量急剧下降。

　　通过对氧化钙的抗烧结改性，可以保持吸附剂良好的孔结构和比表面积，从而提高氧化钙基吸附剂的二氧化碳吸附能力。目前，抗烧结改性的研究主要包括水合作用改性.酸溶液改性和掺杂改性。水合作用改性可使氧化钙吸附剂在碳酸化反应阶段坍塌裂纹，获得较大的比表面积，降低煅烧阶段反应温度和停留时间，减缓烧结;制备酸溶液改性吸附剂会产生更多的气体和小分子物质，提高孔隙率;混合改性可促进氧化钙对二氧化碳的吸附和扩散。

　　此外，氧化钙基吸附剂的孔径和比表面积对二氧化碳的吸附性能有很大的影响。当氧化钙的比表面积相同时，增加样品的平均孔径，特别是47~96nm中孔径有利于促进氧化钙吸附剂的吸附速率和吸附容量。当氧化钙的平均孔径相似时，增加样品的比表面积可以改善氧化钙CO2的吸附速率和吸附容量。