学院碳中和团队在工程领域TOP期刊《Chemical Engineering Journal》发表最新研究成果:以多晶硅副产物SiCl4为原料制备CO2高温捕集材料
发布日期:2025-01-06   作者:重点实验室  浏览数:10

 近年来,为缓解全球变暖,CCUS 技术快速发展。在众多固体 CO2 吸附剂中,Li4SiO4因具有较高理论 CO2 吸附能力、较低再生温度和良好热稳定性而前景广阔。不过,传统方法制备的 Li4SiO4 吸附剂面临高温烧结、再生性能差、吸附速率慢、成本高等难题。

 近日,碳中和与清洁能源技术研究团队以多晶硅副产物 SiCl4为硅源合成高温 CO2吸附剂 Li4SiO4,并深入探究了前驱体溶液中 SiCl4含量和 CO2 体积浓度对吸附性能的影响。结果显示,Li4SiO4- x(x = 0.5,1.5 和 2.5)在 100 vol.% CO2 气氛下展现出优异吸附性能和循环稳定性,在 20 次吸附/解吸循环中,累计吸附量分别可达 5.92、6.07 和 6.83 gCO2/g 吸附剂。此外,实验发现当 CO2 浓度从 100 vol.% 降至 50 vol.% 和 15 vol.% 时,吸附剂吸附平衡温度向低温移动,吸附容量也有不同程度下降,但仍保持良好循环稳定性。该研究有效利用了多晶硅生产中的副产品SiCl4,不仅利于减少环境负面影响,还降低了 Li4SiO4吸附剂生产成本,具有合成方法简单、能耗低、可工业放大等优势。制备的 Li4SiO4二氧化碳吸附性能和循环稳定性良好,工业发展前景广阔。

 相关工作以“Synthesis of highly stable Li4SiO4-based CO2 sorbents using polysilicon by-product SiCl4 as raw material(https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.157055)” 为题发表在 Chemical Engineering Journal(中科院一区TOP期刊,IF = 13.3)上,论文作者第一作者郭爱霞,通讯作者黄亮副教授和于锋教授。

 图1 由多晶硅副产物SiCl4制备CO2高温吸附剂Li4SiO4。



(通讯员:潘珂珂)