文献类型：期刊文献

中文题名：二氧化碳捕集与利用一体化技术研究进展

英文题名：Recent progress on integrated carbon dioxide capture and utilization technology

作者：孙书桩[1];郭亚飞[2];赵传文[2];邵斌[3,4];胡军[3,4];孙楠楠[5,6];李嘉楠[7,8];秦昌雷[7,8];金波[9,10,11,12];梁志武[9,10,11,12];张肖宇[13,14];刘文强[13,14];张毅然[15];曲雅琨[16,17];孙洪满[16,17];王耀祖[18,19,20];余柏呈[18,19,20];周会[18,19,20];赵虓仝[21];朱园[21];吴春飞[21]

机构：[1]郑州大学化工学院,河南郑州450000;[2]南京师范大学能源与机械工程学院,江苏南京210023;[3]华东理工大学化学与分子工程学院,上海200237;[4]华东理工大学先进材料重点实验室,上海200237;[5]中国科学院上海高等研究院低碳催化与CO_(2)利用全国重点实验室,上海201210;[6]中国科学院上海高等研究院低碳转化科学与工程重点实验室,上海201210;[7]重庆大学能源与动力工程学院,重庆400044;[8]重庆大学低品位能源利用技术与系统教育部重点实验室,重庆400044;[9]湖南大学化学化工学院,湖南长沙410082;[10]湖南大学二氧化碳捕获与封存国际合作中心,湖南长沙410082;[11]湖南大学化石能源低碳化高效利用湖南省重点实验室,湖南长沙410082;[12]湖南大学先进催化教育部工程研究中心,湖南长沙410082;[13]华中科技大学能源与动力工程学院,湖北武汉430074;[14]华中科技大学煤燃烧与低碳利用全国重点实验室,湖北武汉430074;[15]上海交通大学智慧能源创新学院,上海200240;[16]中国石油大学(华东)化学化工学院,山东青岛266580;[17]中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室,山东青岛266580;[18]清华大学能源与动力工程系,北京100084;[19]清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084;[20]清华大学二氧化碳利用与减排技术北京市重点实验室,北京100084;[21]贝尔法斯特女王大学化学与化学工程学院,英国贝尔法斯特BT71NN

年份：2025

卷号：31

期号：6

起止页码：53

中文期刊名：洁净煤技术

外文期刊名：Clean Coal Technology

收录：;北大核心:【北大核心2023】；

基金：国家自然科学基金资助项目(22478099,52276120);江苏省自然科学基金面上资助项目(BK20241882);湖南省重点研发计划资助项目(2024JK2084);长沙市自然科学基金资助项目(kq2402068);煤燃烧与低碳利用全国重点实验室开放基金资助项目(FSKLCCA2407);有色金属强化冶金新技术全国重点实验室开放课题资助项目(YSQH-ZYTS-24012)。

语种：中文

中文关键词：二氧化碳捕集与利用一体化;双功能材料;逆水煤气变换;甲烷化;甲烷干重整;CO_(2)捕集;CO_(2)催化转化

外文关键词：integrated CO_(2)capture and utilization;dual functional materials;reverse water-gas shift reaction;CO_(2)methanation;dry reforming of methane catalytic mechanism;CO_(2)capture;CO_(2)catalytic conversion

摘要：碳捕集与利用(CCU)技术在能源结构低碳化转型与碳净零排放中起着关键作用,但受制于冗长的工艺步骤和高企的能源资金投入难以推广实施。集成二氧化碳(CO_(2))捕集与利用(ICCU)为一体可通过原位催化转化的方式协同实现CO_(2)升级和吸附剂再生,避免了传统CCU技术中高耗能的温压变换再生和气体压缩储运等中间步骤,显示出极具竞争力的工业应用前景。本文总结了ICCU领域国内外的最新研究进展,从与CO_(2)捕集集成的反应出发,分析应用于ICCU过程的“捕集-催化”双功能材料的设计准则,探讨材料与碳捕集与催化转化性能的构效关系,解析原位催化转化的反应机理,以期为材料与过程的理性设计提供参考。结合非热催化转化技术,本文综述了前沿的研究进展,展望了其在ICCU领域的发展前景与方向。基于ICCU设计思路耦合其他高碳排过程,拓展了相关的应用场景,为相关过程创新提供了思路。本综述总结了ICCU系统及双功能材料体系的发展现状、前景与机遇,从材料到过程进行了综合的评论,为该领域未来的研究及工业化提供了重要参考。
Carbon capture and utilization(CCU)technologies play key roles in controlling carbon emission and net zero,but the deployment of which are restricted by the complex intermediate steps and high energy and capital investment.Integrated carbon dioxide capture and utilization(ICCU)can synergistically achieve CO_(2)upgrading and adsorbent regeneration through in-situ catalytic conversion,avoiding the energy-consuming intermediate steps such as temperature-pressure swing and CO_(2)compression,storage and transportation in conventional CCU technologies,exhibiting a highly competitive industrial application prospect.This review summarizes the updated research progress in the field of ICCU.Classified by the reaction integrated with CO_(2)capture,the design principle of“capture-catalysis”dual-functional materials(DFMs)are concluded,the structure-activity relationship between DFMs and carbon capture and catalytic conversion performance is discussed,and the reaction mechanism of in-situ catalytic conversion is comprehensively reviewed.Combined with non-thermal catalytic conversion technology,this paper reviews the frontier research progress and looks forward to its development prospects and directions in the field of ICCU.Based on the ICCU design coupled with other high-carbon emission processes,we expand the relevant application scenarios and provides ideas for related process innovation.This review summarizes the current status,prospects,and opportunities of ICCU systems and DFMs systems,and provides a comprehensive evaluation from materials to processes,providing an important reference for future research and industrialization of ICCU.