ACS SCE | 高效MgO的简易合成及其强化叔胺溶液CO₂吸收性能研究

本研究针对叔胺溶剂（如MDEA）CO₂吸收速率慢的关键瓶颈，以Mg(OH)₂为前驱体，通过简单煅烧法成功制备了具有介孔结构的高效MgO-MgH纳米催化剂。实验表明，该催化剂拥有丰富的表面碱性位点和氧空位，其介孔结构增强了催化穿梭效应，提升了传质效率。在最佳制备条件（500℃煅烧5h）下，MgO-MgH使MDEA溶液的CO₂瞬时吸收速率提升了302.2%，总吸收容量提高了82.6%。通过多种表征手段（XRD、FT-IR、N₂吸附-脱附、CO₂-TPD、XPS）揭示了催化剂的结构与物化性质，并证实其性能源于物理强化（阻止气泡聚并、增强传质）和化学催化（碱性位点催化HCO₃⁻生成）的双重作用。经10次吸收-解吸循环测试，催化剂稳定性优异。本研究为克服叔胺吸收剂吸收速率慢的固有缺陷、推动其在工业碳捕集中的应用提供了高效、低成本的可行路径。