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熔鹽具有使用溫度范(fan)圍廣、工作(zuo)壓力低(di)、傳儲(chu)熱性能(neng)好及化學性質穩定等優點，作(zuo)為一種理(li)想的傳儲(chu)熱工質，在核(he)能(neng)、儲(chu)能(neng)、太陽(yang)能(neng)及高溫催(cui)化等領域發揮著重要(yao)的作(zuo)用。在“雙碳(tan)”戰(zhan)略背景下(xia)，利用熔鹽開(kai)展高溫二氧(yang)化碳(tan)捕獲研究可以為清潔能(neng)源關(guan)鍵技術(shu)研發、構建低(di)碳(tan)多(duo)能(neng)融(rong)合系統提供(gong)重要(yao)的支撐(cheng)。

近日，中國科學院上海應用物(wu)理(li)研究(jiu)所在(zai)(zai)高溫熔鹽用于二氧(yang)化(hua)碳捕獲和熱化(hua)學儲熱方面取得重要進(jin)展，相關成果(guo)以“Performance improvement of Na4SiO4 doped with Li2CO3-K2CO3 for high-temperature CO2 capture and thermochemical energy storage”為(wei)題，發(fa)表在(zai)(zai)化(hua)工類國際權威期刊《Chemical Engineering Journal》，論文(wen)第一作者為(wei)凌長見副研究(jiu)員，通訊作者為(wei)唐忠鋒研究(jiu)員。

本研(yan)究(jiu)中(zhong)，研(yan)究(jiu)人(ren)員通過(guo)熔(rong)鹽(yan)(yan)摻雜制備了(le)混合(he)熔(rong)鹽(yan)(yan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑，系(xi)統研(yan)究(jiu)了(le)其動態、恒溫(wen)和循(xun)環(huan)CO2捕獲(huo)性(xing)能及熱(re)化(hua)學儲(chu)熱(re)性(xing)能。結果表(biao)明，高(gao)溫(wen)條件下，該(gai)熔(rong)鹽(yan)(yan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑的(de)最(zui)大(da)CO2吸(xi)(xi)附(fu)(fu)容量達(da)(da)到20.64%（質量百分比），最(zui)大(da)轉化(hua)效率和熱(re)化(hua)學儲(chu)能密度分別達(da)(da)到95.7%和788 kJ/kg，循(xun)環(huan)性(xing)能提(ti)高(gao)50%。通過(guo)密度泛函(han)方法(fa)計算(suan)揭示了(le)CO2在該(gai)熔(rong)鹽(yan)(yan)共(gong)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)表(biao)面(mian)的(de)化(hua)學吸(xi)(xi)附(fu)(fu)機理。熔(rong)鹽(yan)(yan)摻雜可以提(ti)高(gao)其表(biao)面(mian)CO2吸(xi)(xi)附(fu)(fu)能，增強(qiang)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)表(biao)面(mian)C-OS共(gong)價相(xiang)互作用(yong)，降(jiang)低CO2/熔(rong)鹽(yan)(yan)體(ti)系(xi)CCO2原子(zi)和Osorbent原子(zi)p軌道(dao)能級，從(cong)而促進其對CO2吸(xi)(xi)附(fu)(fu)。該(gai)工(gong)作模(mo)擬結果與實驗(yan)值(zhi)吻(wen)合(he)良好，為高(gao)溫(wen)CO2捕獲(huo)和熱(re)化(hua)學儲(chu)熱(re)材料設計提(ti)供了(le)新工(gong)藝思路(lu)和方法(fa)。

本研究得到了國(guo)家自然科(ke)學基金和青海省基礎研究計劃項(xiang)目的(de)支持。

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