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熔鹽具有(you)使用溫度范圍(wei)廣、工作(zuo)壓力低、傳儲(chu)熱(re)性(xing)能(neng)好及(ji)化學(xue)性(xing)質(zhi)穩(wen)定(ding)等(deng)優點，作(zuo)為一種理(li)想的(de)傳儲(chu)熱(re)工質(zhi)，在核能(neng)、儲(chu)能(neng)、太陽能(neng)及(ji)高(gao)溫催化等(deng)領域(yu)發(fa)揮著重要的(de)作(zuo)用。在“雙碳(tan)”戰(zhan)略背(bei)景下，利(li)用熔鹽開展高(gao)溫二(er)氧化碳(tan)捕獲研(yan)究可(ke)以為清潔能(neng)源(yuan)關鍵技術研(yan)發(fa)、構建低碳(tan)多能(neng)融合系(xi)統提供重要的(de)支撐。

近日，中(zhong)國科學院上海應用物理(li)研(yan)(yan)究所在高(gao)溫熔(rong)鹽用于二氧化(hua)碳捕獲和(he)熱化(hua)學儲熱方面取得重要(yao)進展，相關成果以“Performance improvement of Na4SiO4 doped with Li2CO3-K2CO3 for high-temperature CO2 capture and thermochemical energy storage”為題(ti)，發表(biao)在化(hua)工類國際權威期刊《Chemical Engineering Journal》，論文(wen)第(di)一作者為凌長見副(fu)研(yan)(yan)究員，通訊作者為唐忠鋒研(yan)(yan)究員。

本研究中(zhong)，研究人員通過熔(rong)鹽摻雜制(zhi)備(bei)了(le)混合熔(rong)鹽吸(xi)附(fu)劑(ji)，系統(tong)研究了(le)其動(dong)態、恒(heng)溫(wen)和(he)循環CO2捕獲性能及熱(re)(re)化學儲(chu)熱(re)(re)性能。結果表(biao)明，高溫(wen)條件下，該(gai)熔(rong)鹽吸(xi)附(fu)劑(ji)的(de)最大(da)CO2吸(xi)附(fu)容量達到20.64%（質(zhi)量百分(fen)比），最大(da)轉(zhuan)化效率和(he)熱(re)(re)化學儲(chu)能密度(du)分(fen)別達到95.7%和(he)788 kJ/kg，循環性能提高50%。通過密度(du)泛函方法(fa)計算揭(jie)示了(le)CO2在該(gai)熔(rong)鹽共吸(xi)附(fu)表(biao)面(mian)的(de)化學吸(xi)附(fu)機理。熔(rong)鹽摻雜可以提高其表(biao)面(mian)CO2吸(xi)附(fu)能，增強吸(xi)附(fu)表(biao)面(mian)C-OS共價相互作用，降低CO2/熔(rong)鹽體系CCO2原子和(he)Osorbent原子p軌道能級，從(cong)而促進其對CO2吸(xi)附(fu)。該(gai)工(gong)作模擬結果與實驗值(zhi)吻合良好(hao)，為高溫(wen)CO2捕獲和(he)熱(re)(re)化學儲(chu)熱(re)(re)材(cai)料設計提供了(le)新(xin)工(gong)藝思(si)路和(he)方法(fa)。

本研(yan)(yan)究得到了(le)國家自然科學基(ji)金和青海(hai)省(sheng)基(ji)礎研(yan)(yan)究計劃項目的(de)支持(chi)。

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