综述：碱熔盐促进MgO吸附剂用于CO2捕集：机制、进展、应用与展望

这篇综述系统阐述了碱熔盐（AMS）促进MgO吸附剂在中温CO2捕集领域的研究进展，聚焦碳化反应机制争议、动力学模型构建、循环稳定性优化策略，并探讨其在吸附强化水煤气变换（SEWGS）、热化学储能（TCES）、集成CO2捕集与甲烷化（ICCU-Met.）等工业场景的应用潜力，为碳中和目标下高效吸附剂设计提供理论指导。

　　

碳化机制解析

碱熔盐（AMS）促进的MgO吸附剂通过降低晶格焓显著提升CO₂捕集性能。研究表明，硝酸盐/亚硝酸盐促进剂（如Li_0.3Na_0.6K_0.1NO₃）可形成液相中间体，加速Mg²⁺迁移，使CO₂吸附容量突破16.8 mmol/g。而碳酸盐促进体系则通过表面碱位点（O^2?）直接化学吸附CO₂生成单齿/双齿碳酸盐物种。

动力学模型突破

采用Avrami-Erofeev模型可精准描述多相碳化过程，揭示反应限制步骤（RDS）从初期化学反应控制逐步转变为后期扩散控制。纳米片状MgO因缩短CO₂扩散路径，其表观活化能降低至45 kJ/mol。

循环稳定性挑战与对策

MgCO₃致密层覆盖和熔盐挥发是性能衰减主因。通过ZrO₂纳米涂层限域、生物质灰载体（如稻壳灰）稳定分散MgO颗粒，可使50次循环后容量保持率提升至90%。

工业应用前景

在吸附强化水煤气变换（SEWGS）中，AMS-MgO将H₂纯度提升至99.2%；热化学储能（TCES）系统能量密度达800 MJ/m³；集成CO₂捕集与甲烷化（ICCU-Met.）实现CH₄产率1.8 mmol/g·h。技术经济分析显示，相较于胺法捕集，AMS-MgO可降低能耗30%。

未来研究需攻克熔盐挥发控制、规模化制备工艺等瓶颈，推动该技术从实验室走向工业落地。