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熔(rong)鹽具有使用(yong)溫(wen)度范(fan)圍(wei)廣、工作(zuo)壓(ya)力低、傳(chuan)儲(chu)(chu)熱性能(neng)好及化(hua)學性質穩(wen)定等優點，作(zuo)為(wei)一種理想(xiang)的傳(chuan)儲(chu)(chu)熱工質，在核能(neng)、儲(chu)(chu)能(neng)、太陽能(neng)及高(gao)(gao)溫(wen)催化(hua)等領域發揮著重要的作(zuo)用(yong)。在“雙碳”戰(zhan)略(lve)背景下，利用(yong)熔(rong)鹽開展高(gao)(gao)溫(wen)二氧化(hua)碳捕(bu)獲研(yan)究可以為(wei)清(qing)潔能(neng)源關(guan)鍵技術研(yan)發、構建低碳多能(neng)融(rong)合系統提供重要的支撐。

近日，中(zhong)國科學院上海應用(yong)物理研究所在高(gao)溫(wen)熔鹽用(yong)于二(er)氧化(hua)(hua)碳捕(bu)獲和熱(re)化(hua)(hua)學儲熱(re)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，發表在化(hua)(hua)工類國際權(quan)威期(qi)刊《Chemical Engineering Journal》，論文第(di)一作者(zhe)為凌長見(jian)副研究員(yuan)，通訊作者(zhe)為唐忠鋒研究員(yuan)。

本研(yan)究(jiu)中(zhong)，研(yan)究(jiu)人員(yuan)通(tong)過熔(rong)鹽摻雜制(zhi)備(bei)了混合熔(rong)鹽吸(xi)(xi)附劑，系統(tong)研(yan)究(jiu)了其動(dong)態(tai)、恒溫和(he)循(xun)環CO2捕獲(huo)(huo)性(xing)能(neng)及熱(re)化(hua)學(xue)儲(chu)熱(re)性(xing)能(neng)。結果表(biao)明，高(gao)(gao)溫條件下，該(gai)熔(rong)鹽吸(xi)(xi)附劑的最(zui)大CO2吸(xi)(xi)附容(rong)量達(da)到(dao)20.64%（質量百分比），最(zui)大轉(zhuan)化(hua)效率(lv)和(he)熱(re)化(hua)學(xue)儲(chu)能(neng)密度分別達(da)到(dao)95.7%和(he)788 kJ/kg，循(xun)環性(xing)能(neng)提(ti)高(gao)(gao)50%。通(tong)過密度泛函方(fang)法計(ji)算揭示了CO2在該(gai)熔(rong)鹽共(gong)吸(xi)(xi)附表(biao)面的化(hua)學(xue)吸(xi)(xi)附機理。熔(rong)鹽摻雜可以提(ti)高(gao)(gao)其表(biao)面CO2吸(xi)(xi)附能(neng)，增強吸(xi)(xi)附表(biao)面C-OS共(gong)價相互作(zuo)用，降低CO2/熔(rong)鹽體系CCO2原子(zi)和(he)Osorbent原子(zi)p軌道能(neng)級，從而促進(jin)其對CO2吸(xi)(xi)附。該(gai)工作(zuo)模(mo)擬結果與實驗值吻合良(liang)好，為高(gao)(gao)溫CO2捕獲(huo)(huo)和(he)熱(re)化(hua)學(xue)儲(chu)熱(re)材料(liao)設計(ji)提(ti)供了新工藝思路和(he)方(fang)法。

本研(yan)究得到了國家(jia)自然科學基金和青海省基礎研(yan)究計(ji)劃(hua)項目的支持(chi)。