【摘 要】
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随着温室效应的加剧，全球气候变暖、极端天气层出不穷，CO2的高效捕集与封存势在必行。目前针对CO2捕获技术主要包括胺溶液的吸收以及固体吸附剂的吸附分离。相比于液体吸收腐蚀性较强及易产生废弃物等不足，低温固体吸附剂因其使用过程对设备要求简单、能耗较低且环境友好，引起人们的广泛关注。其中，二氧化硅气凝胶比表面积大、孔隙率高、孔径可控、表面易于修饰改性，低温下CO2吸附量远高于沸石及活性炭，近年来，在C
【基金项目】
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国家自然科学基金联合基金项目（No.U1810205）；
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随着温室效应的加剧，全球气候变暖、极端天气层出不穷，CO2的高效捕集与封存势在必行。目前针对CO2捕获技术主要包括胺溶液的吸收以及固体吸附剂的吸附分离。相比于液体吸收腐蚀性较强及易产生废弃物等不足，低温固体吸附剂因其使用过程对设备要求简单、能耗较低且环境友好，引起人们的广泛关注。其中，二氧化硅气凝胶比表面积大、孔隙率高、孔径可控、表面易于修饰改性，低温下CO2吸附量远高于沸石及活性炭，近年来，在CO2吸附领域成为研究者关注的热点。影响SiO2气凝胶吸附CO2性能的主要因素有两个方面：一是气凝胶本身的结构特点，包括孔径、孔结构、比表面积及孔隙率等；二是气凝胶表面的官能团，包括碱性基团的数量及分布等，后者起着决定性作用。大量研究围绕气凝胶的修饰改性进行展开，目前主要采取氨基功能化、氮掺杂等方式引入碱性位点，从而大大提升SiO2气凝胶对CO2的吸附性能。然而改性剂有机胺的选择及其担载量、吸附剂中微孔/介孔/大孔的比例对于CO2吸附性能的影响机制尚未澄清。因此，基于SiO2改性气凝胶孔结构的设计、碱性位点数量及其分布调控成为CO2吸附性能进一步提升的关键所在。同时，提高吸附速率、优化制备工艺、降低生产成本也是未来研究工作的重点。本文综述了SiO2气凝胶制备工艺对其微观结构的影响，归纳出SiO2气凝胶氨基改性方法以及吸附过程的吸附机理，总结了硅基气凝胶吸附CO2的研究进展，指出了目前存在的问题，为大幅度提高气凝胶CO2低温吸附性能提供科学和实际参考。
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