1. 研究目的与意义及国内外研究现状

由co大量排放所引发的温室效应，已经成为全球普遍关注的环境问题之一。如何从源头减少二氧化碳排放和降低大气中二氧化碳的含量成为挑战人类智慧的难题。众多的研究表明，mofs材料因其具有高比表面积、高孔隙率、可裁剪孔道结构及化学可修饰性等，在co及烷烃异构体的吸附分离领域有着广阔的应用前景。本课题主要研究近期国内外适用于燃煤电厂的二氧化碳捕集与利用技术的研究进展，探索了二氧化碳捕集回收技术的改进工艺，并从提高能源利用效率和转化效率以及二氧化碳的捕集、分离和利用等方面介绍了中国二氧化碳减排的各种现状, 对二氧化碳减排技术的发展方向作了初步探讨, 为中国二氧化碳减排及利用前景提供一定的参考。

国内外研究现状

活性炭吸附

活性炭可以以木材、煤、石油焦、骨头、椰果、果壳等为原材料，经过处理、低温碳化、活化3个步骤制得。经过气体活化或者化学活化过程后，原材料中原本存在的孔隙将会更加发达，孔径分布也更加理想。选择合适的前体材料，控制炭化或活化工艺条件，即可根据特定用途调整孔结构，获得理想的孔结构和机械强度。

对于活性炭吸附剂的研究，十几年来一直以实验探究为主。karl等详尽地测量了活性炭对co的吸附数据，精确地绘制了f30/470型活性炭和kc-t型硅胶吸附co气体的等温吸附线，为脱除co的工业应用提供了重要依据。

2. 研究的基本内容

由于燃后捕集技术中吸附法捕集CO具有操作条件温和、能耗低、性能稳定、再生性强、吸附速率快等优点，所以，目前吸附法捕集二氧化碳成为一种十分有潜力的方法。其中，制备一种吸附量高、吸附速率快、选择性强、性能稳定的吸附剂是吸附法捕集二氧化碳成功的关键。众多的研究表明，MOFs材料因其具有高比表面积、高孔隙率、可裁剪孔道结构及化学可修饰性等，在CO及烷烃异构体的吸附分离领域有着广阔的应用前景。

本文以固定人为排放源燃煤电厂作为二氧化碳捕集的研究对象，通过固态吸附法实验研究二氧化碳的捕集性能。首先，合成二氧化碳吸附剂，并对其进行一系列表征，重点研究吸附材料的二氧化碳吸附性能，包括吸附容量、吸附选择性、循环吸脱附性能等。然后依据吸附实验结果、表征结果，进行吸附机理研究，并根据吸附等温线进行热力学、动力学等方面的计算。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

方案

首先进行吸附剂的合成，对其进行一系列表征，重点研究其对于二氧化碳的吸附性能，包括吸附容量、吸附选择性、循环吸脱附性能等。然后依据吸附实验结果、表征结果，进行吸附机理研究，并根据吸附等温线进行热力学、动力学等方面的计算。

4. 参考文献

1. 张锁江;周清;吕兴梅;何宏艳.二氧化碳的捕集分离与减排技术 [j].第十届中国科协年会第18分会二氧化碳减排和绿色化利用与发展研讨会论文集,2008(9):36.

2. 陈洪波;于静.二氧化碳市场及发展前景 [j].化工技术经济,2003(5):11-14

3. kittel j, idem r, gelowitz d, et al. corrosion in mea units for co capture：pilot plant studies [j].energyprocedia, 2009, 1 (1),791-797.