Page 19 - 《精细化工》2021年第8期

第 38 卷第 8 期 精 细 化 工 Vol.38, No.8
202 1 年 8 月 FINE CHEMICALS Aug. 2021

综论
二氧化碳捕集材料的研究进展

*
徐永辉，肖宝华，冯艳艳 ，李彦杰
（桂林理工大学 化学与生物工程学院，广西 桂林 541006）

摘要：二氧化碳过度排放所导致的全球变暖已成为环境危机的重要问题，所以中国提出的实现碳达峰和碳中和
的战略目标势在必行。为了解决这个问题，科研工作者们采用多种多样的二氧化碳捕集和储存技术。该文重点
介绍了碳类材料、沸石、金属有机骨架材料、水滑石类材料、金属氧化物及其盐以及负载胺基材料等主要的 CO 2
吸附材料的最新研究进展，详细介绍了各种吸附剂的吸附机理、性能的优缺点、改进的方向以及面临的挑战，
并对吸附材料未来发展方向进行了展望。
关键词：二氧化碳捕获；吸附；固体吸附剂；多孔材料
中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 08-1513-09

Research progress of carbon dioxide capture materials

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XU Yonghui, XIAO Baohua, FENG Yanyan , LI Yanjie
（College of Chemistry and Bioengineering, Guilin University of Technology, Guilin 541006, Guangxi, China）

Abstract: Global warming caused by excessive carbon dioxide emissions has become a primary issue in the
environmental crisis, and hence it is imperative to achieve the carbon dioxide emissions peak and carbon
neutrality goal proposed by China. To solve this problem, diverse carbon dioxide capture and storage
technologies have been adopted by scientific researchers. The latest research progress of carbon dioxide
adsorbents including carbon-based materials, zeolites, metal organic framework materials, hydrotalcite
materials, metal oxides and supporting amine-based materials is mainly introduced. Moreover, the
adsorption mechanism, the advantages and disadvantages of various adsorbents are reviewed. Finally, the
direction of improvement and the challenges faced at present are also discussed, and the future development
of the adsorption materials is prensented.
Key words: carbon dioxide capture; adsorption; solid adsorbents; porous materials

温室气体导致的气候变化仍是当今世界面临最 动社会经济快速发展的同时也带来了一系列的负面
具挑战性和紧迫性的环境问题之一 [1-2] 。二氧化碳 影响 [6-9] 。例如，人为 CO 2 气体的过量排放，严重破
（CO 2 ）、甲烷（CH 4 ）、氧化亚氮（N 2 O）等气体被 坏了自然界碳循环的稳定，导致了温室效应的加剧，
证实是主要的温室气体，它们存在于大气中，使来 直接后果就是南北两极附近的冰川融化，海平面上
自太阳的短波辐射射入地面，而阻挡地球表面长波 升，众多岛屿及低洼的沿海国地区受到被海水淹没
辐射的热散发，犹如给地球盖上了一个吸热保温的 和侵蚀的威胁，内陆部分地区由于严重缺水而半沙
气罩，致使地球表面温度的升高。其中，CO 2 对环 漠化。同时，温室效应的加剧导致全球气温持续升
境气候的影响最大，其温室效应的贡献值在 55%以 高，引发一系列自然灾害（气候异常、极端天气频
上 [3-5] 。原本温室效应是一种自然现象，可以使地球 发、冬季风暴肆虐等） [10-11] 。所以，减缓温室效应
昼夜温差缩小，为生物在地球上生存提供适宜的环 势在必行。
境。但自工业革命以来，大量化石燃料的使用，推 随着中国工业化进程的加快，CO 2 的排放量在

收稿日期：2021-02-08; 定用日期：2021-04-12; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210152
基金项目：国家自然科学基金（21606058）；广西自然科学基金（2017GXNSFBA198124，2017GXNSFBA198193）
作者简介：徐永辉（1996—），男，硕士生，E-mail：15518361181@163.com。联系人：冯艳艳（1988—），女，副教授，E-mail：
feng1988glut@163.com。