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近日，華東(dong) 理工大學化學與(yu) 分子工程學院教授胡軍(jun) 聯合英國謝菲爾德大學教授王美宏，在錢鋒院士團隊和教授劉洪來團隊的支持下，通過合成具有吸附/催化雙功能的複合材料，將鈣循環（CaL）和逆水煤氣變換反應（RWGS）相結合，實現了在同一反應塔相同溫度下，對模擬工業(ye) 裂解煙氣進行二氧化碳高溫捕集和原位轉化。該研究成果以封麵形式發表於(yu) 《能源與(yu) 環境》，並申請了2項發明專(zhuan) 利。
碳捕集和高效利用是解決(jue) 全球變暖危機的一種有效方案。如果將捕集的碳作為(wei) 資源，產(chan) 生具有附加值的產(chan) 品，將為(wei) 企業(ye) 完成“碳中和”指標的同時實現利潤回報，具有重要的發展前景。
據了解，該集成技術具有優(you) 異的高溫二氧化碳捕集性能，材料的二氧化碳吸附容量高達9.0mol/kg（摩爾/公斤），成功地解決(jue) 了鈣循環（CaL）過程CaO（氧化鈣）易燒結的工程瓶頸問題，獲得長效循環操作穩定性；首次提出了“氧化還原異質結”的雙金屬催化策略，使二氧化碳原位轉化率接近90%，產(chan) 品氣中CO（一氧化碳）選擇性接近100%，避免了後續分離的工程複雜性。
這項集成技術充分利用高溫煙道氣熱值，幾乎不需要額外的反應能量輸入，並大幅度降低了常規二氧化碳捕集降溫、反應升溫的巨大能耗。同時，碳捕集和轉化在同一塔中即可實現，與(yu) 傳(chuan) 統二氧化碳捕集與(yu) 轉化分別單獨運行的工藝相比，節約了大量公用、輔助設備的大規模投資，以及氣體(ti) 分離、壓縮、輸運、管網的初期建設和運行費用，操作成本大幅度下降，約為(wei) 最新文獻報道的CaL捕集和RWGS轉化單獨操作成本之和的1/3，並且該技術所產(chan) 生的合成氣，為(wei) 後續生產(chan) 高附加值產(chan) 品如甲醇和乙烯等提供了原料氣。
專(zhuan) 家表示，這項高效、節能、低成本的CaL/RWGS集成工藝技術為(wei) 加快推進綠色石油化工製造提供了創新發展的基礎。
相關(guan) 論文信息：https://doi.org/10.1039/D0EE03320K
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