胺浸渍吸附剂中载体材料的化学吸附贡献及其对CO2捕集性能的调控机制

本研究针对胺浸渍吸附剂在CO2捕集中载体材料作用机制不明的关键问题，通过对比无机（SiO2/Al2O3）与有机（XAD-4/活性碳）载体，揭示了有机载体通过羟基参与形成多元化学吸附产物（氨基甲酸盐/羧酸/碳酸盐）的独特机制，显著提升CO2吸附容量、胺利用率并降低能耗，为定向设计高效吸附剂提供理论依据。

　　

通过胺浸渍吸附剂捕获二氧化碳(CO₂)是一项关键减排技术，但载体材料在反应中的作用机制尚未明确。本研究系统比较了无机载体（二氧化硅(SiO₂)和三氧化二铝(Al₂O₃)）与有机载体（XAD-4树脂和活性碳）对胺浸渍吸附剂性能的影响。研究发现有机载体表现出更高的CO₂吸附容量、胺利用效率和更低的解吸能耗。机制研究表明：无机载体仅生成氨基甲酸盐(carbamates)，而有机载体同时形成氨基甲酸盐、氨基羧酸(carbamic acids)和碳酸(氢盐)(bi/carbonates)。这种差异源于有机载体表面的羟基(-OH)直接参与CO₂化学吸附过程，形成多元反应路径。该发现为针对动态工况设计新一代高效胺浸渍吸附材料提供了重要理论指导。