氧化镁基吸附剂二氧化碳捕集性能提升策略研究进展及其在碳捕集利用与封存技术中的应用

　　本综述聚焦化石燃料使用导致的全球变暖问题，系统总结了提升MgO基吸附剂CO2捕集性能的最新策略。研究团队通过分析MgO吸附受限机制，重点评述了微观结构调控、复合吸附剂制备及熔盐掺杂等改性方法，阐明了不同策略的作用机理并对比了其优劣，为设计低成本高效镁基吸附剂提供了重要理论支撑。

　　

随着化石燃料的大量使用，二氧化碳（CO₂）排放导致的全球变暖问题日益严峻。碳捕集、利用与封存（CCUS）技术作为控制CO₂浓度的关键手段，其中基于固体材料吸附的技术路线备受关注。氧化镁（MgO）因其理论吸附容量高、再生能耗低以及温度适用性广等特点，被视为极具潜力的吸附材料。然而，其实际吸附性能仍远未达到理论预期，这严重制约了其工业化应用。为此，研究人员对提升MgO基吸附剂CO₂捕集性能的策略展开了系统研究。

本研究主要采用文献综述方法，系统梳理了近年来MgO基吸附剂制备与改性的研究进展。通过对比分析不同改性策略的作用机理，重点探讨了微观结构调控、复合吸附剂构建以及熔盐掺杂等关键技术途径。

在吸附机制分析方面，研究指出MgO吸附CO₂的性能受限主要源于其比表面积低和活性位点不足等内在因素。通过调控MgO的微观结构，如构建多孔纳米结构，可显著增加比表面积和活性位点数量，从而提升吸附容量。在复合吸附剂制备方面，将MgO与其他金属氧化物或多孔材料复合，能够产生协同效应，进一步提高CO₂捕集性能。特别是与氧化钙（CaO）等材料的复合，既保持了MgO的优势，又弥补了其不足。熔盐掺杂改性则通过降低CO₂吸附反应的活化能，增强了吸附动力学性能。熔盐介质中的离子交换作用促进了CO₂在MgO表面的化学吸附，显著提高了吸附速率和容量。

研究还系统比较了各种改性策略的优劣：微观结构调控方法简单但稳定性有待提高；复合吸附剂性能优异但制备工艺复杂；熔盐掺杂效果显著但可能带来腐蚀问题。这些对比为不同应用场景下改性策略的选择提供了指导。

该综述全面总结了提升MgO基吸附剂CO₂捕集性能的最新研究进展，深入分析了不同改性策略的作用机理，并客观评价了各自的优势与局限。这些研究成果不仅为理解MgO的CO₂吸附机制提供了深入见解，更重要的是为未来设计开发新型、低成本、高效率的镁基吸附剂指明了方向。论文发表在《Journal of Fuel Chemistry and Technology》，对推动CCUS技术的发展具有重要的理论和实践意义，为实现碳中和目标提供了有力的技术支撑。