高效ZrO?H?固体催化剂助力后燃烧CO?捕获技术降本增效

《Nature Catalysis》：Proximity-independent acid–base synergy in a solid ZrOxHy catalyst for amine regeneration in post-combustion CO2 capture

为降低后燃烧CO?捕获的高再生成本，研究人员开发出一种ZrO?H?固体催化剂，显著缩短接触时间，降低再生能耗，具有重要应用前景。

　　后燃烧CO?捕获技术利用含胺溶液捕获二氧化碳，是一种接近可直接应用的技术，有助于实现净零碳排放的过渡。然而，该技术因涉及高温过程，导致再生成本较高。研究表明，在再生过程中使用催化剂是一种降低过程温度同时保持高反应动力学的优雅解决方案。早期研究多在间歇条件下进行，缺乏实际验证，且对催化机制的理解尚不深入。本研究介绍了一种易于合成、高效、稳定且可回收的ZrO?H?固体催化剂，其在常见含胺水溶液中展现出高CO?解吸速率。动力学和原位/非原位光谱数据揭示了两个催化循环之间存在一种与距离无关的酸碱协同机制。该方法在固定床连续反应器中得到验证，显著缩短了接触时间（最高可达85%），表明在再生能耗、反应器建设和胺溶剂成本方面具有显著的潜在节省潜力。