N/O共掺杂多孔碳催化剂

解吸能耗直降46.7%

一种同时利用电子转移和质子转移的碳基催化剂，能大幅加速富胺溶液在低温下的CO₂解吸。

张晓文 · Xinrui, Liu · Ni, Wenjin · Tan, Zhan · Yang, Yansong · Zhao, Fangfang · 游奎一 · 罗和安

Chemical Engineering Journal 2026

具体参数

CO₂解吸速率提升

{'zh': '90.2', 'en': '90.2'} %

相对能耗降低

{'zh': '46.7', 'en': '46.7'} %

C–N键裂解能垒降低

{'zh': '37.5', 'en': '37.5'} %

C–N键裂解能垒（有催化剂）

{'zh': '1.35', 'en': '1.35'} eV

催化剂用量

{'zh': '0.125', 'en': '0.125'} wt%

循环稳定性

{'zh': '10', 'en': '10'} cycles

技术优势

能耗几乎砍半

0.125 wt%的超低用量即可将相对能耗降低46.7%，直接降低了工艺运行成本。

低温也能跑

在90 °C即可实现高效催化解吸，远低于传统热再生温度，避免了高温带来的胺降解和腐蚀。

稳定循环不衰减

十次吸收-解吸循环后催化性能保持稳定，具备长期使用潜力。

明确催化机理

DFT计算和在线红外揭示N/O共掺杂通过降低C-N键断裂能垒37.5%并促进质子化胺的去质子化，从根源上加速解吸。

应用场景

• CO₂捕集：替掉高温热再生，让胺法捕集从“高耗能”变成“低能耗”工艺。
• 胺法脱碳：在传统胺洗塔的再生段直接加注催化剂，不改流程就实现节能。
• 低温催化：90 °C即高效催化，可利用低品位余热驱动，减少外部供热。
• 碳减排：捕集端的能耗大降，避免“减碳反增排”的悖论。