【東大新聞網9月7日電】（通訊員：顧曉潔）日前，AG真人娱乐肖睿教授團隊與帝國理工學院宋啟磊副教授團隊在國際著名期刊“Nature Communications”上發表了題為“Precursor engineering of hydrotalcite-derived copper-based redox sorbents for reversible and stable thermochemical oxygen storage”的論文，報道了該團隊在化學鍊高活性、高穩定性載氧體應用于清潔燃燒碳捕集技術的最新研究成果。AG真人娱乐肖睿教授，帝國理工學院宋啟磊副教授和Paul Fennell教授為論文的共同通訊作者。
我國是以煤為主的能源結構，開發二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)技術對實現碳中和具有重要意義。化學鍊燃燒技術被認為是最具應用前景的碳捕集技術之一，具有高能源轉化效率、低CO2捕集成本和污染物協同控制等優點。化學鍊燃燒已經在中國、歐洲和美國等國家實現中試規模裝置示範，AG真人娱乐在化學鍊燃燒領域也取得了重要進展，建成了中試規模的固體燃料化學鍊燃燒裝置。然而，化學鍊燃燒溫度高，載氧體高溫燒結嚴重，成為了限制化學鍊技術發展和應用的瓶頸。
針對以上問題，團隊開發了一種新的高性能載氧體材料合成方法，設計制備了耐燒結的銅基氧化還原載氧體。通過調控銅鎂鋁水滑石前驅體的材料化學和合成工藝，實現納米級分散的混合銅氧化物材料，抑制循環過程中鋁酸銅的形成。實驗結果表明，900攝氏度高溫條件下，該載氧體材料的反應活性高、循環穩定性能好。該材料成功制備為高活性、高穩定性載氧體材料的設計提供了新思路，有望解決載氧體高溫燒結的關鍵瓶頸問題。該工作不僅為化學鍊燃燒技術提供了一種有效通用策略，還可以用以指導設計高性能載氧體材料用于熱化學儲能、化學鍊制氫、太陽能矽電池制造過程中氩氣回收等碳中和技術。
以上工作受到了國家傑出青年科學基金、國家自然科學基金面上項目、國家自然科學基金青年基金等項目、歐盟科研啟動資金和英國自然科學基金資助。
論文鍊接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-32593-6
供稿：能源與環境學院
