第一作者：李晓静

第一通讯作者：谢宏彬教授

第一单位：大连理工大学环境学院

论文DOI: 10.1021/acs.est.3c01459

图文摘要：

成果简介：

近日，大连理工大学环境学院谢宏彬教授团队在国际环境领域权威期刊《Environmental Science & Technology》上发表了题为“Non-acid Carbon Materials as Catalysts for Monoethanolamine Energy-Efficient Regeneration”的研究论文(DOI: 10.1021/acs.est.3c01459)。大规模碳捕集利用与封存(CCUS)技术是控制CO2排放的有效途径。以乙醇胺（MEA）为代表的胺基溶液吸收法由于在低CO2分压下吸收率快，被普遍认为是一种有效的燃烧后CO2捕集技术。然而，MEA的再生温度高(>120℃)，使得再生过程的能耗占整个捕集过程的60-80%，限制了其在发电厂的大规模使用，开发高效稳定的催化剂成为解决有机胺再生能耗高的重要途径。

针对目前提出的固体酸催化胺再生稳定性差的问题，谢宏彬教授团队首次提出了非酸性碳材料催化乙醇胺低能高效再生。研究发现，碳材料可显著提高CO2解吸量（47.1~72.1%），降低能耗（32~42%），且相对于固体酸材料，稳定性显著增强。在20次稳定性实验中，添加碳纳米管的MEA溶液CO2吸收量稳定，相对热负荷没有明显增加。理论计算和实验表征结果表明：非酸性碳材料的催化机制是电子转移，区别于传统的质子转移机理，这可能是碳材料催化稳定性高的原因。该研究提出的非酸催化为高效稳定的有机胺再生催化剂的设计开辟了新方向，有利于推动有机胺捕集CO2的工业化进程。