综述：碳捕集、利用与封存技术的最新进展

（编辑推荐）本综述系统梳理了全球CO2排放现状（2023年达414.1亿吨）及碳捕集利用与封存（CCUS）技术进展，涵盖吸收（absorption）、吸附（adsorption）、微生物转化等前沿方法，重点探讨金属掺杂介孔双金属纳米材料在催化CO2化学转化中的优势，提出氢能替代与CO2资源化协同策略，为应对气候变化提供关键技术路径。

　　

Abstract
全球CO₂排放量在2023年达到414.1亿吨，其中89.6%源自化石燃料燃烧。碳捕集、利用与封存（CCUS）技术成为应对气候危机的关键，本文综述了吸收、吸附、膜分离等捕集技术，以及电催化转化、微生物合成等高值化利用途径。

Introduction
自工业革命以来，温室气体排放导致地球表面温度上升1.1°C（2023年数据），海平面近30年升高约10厘米。中国以11.9亿吨CO₂排放成为全球最大污染源，远超美国（4.91亿吨）。CO₂既是维持地球温度的必要组分（缺之则全球均温-21°C），过量排放却引发海洋酸化、冰川消融等连锁反应，甚至通过血氧干扰威胁人类健康。

Absorption
碱性溶液（如NaOH、有机胺）通过形成碳酸盐捕获CO₂，但再生能耗高。新型Mg(OH)₂基吸收剂在60°C下捕集效率达92%，反应遵循CO_2(g)?CO_2(aq)→H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-的多步平衡机制。

Storing of captured CO₂
岩层封存需保持温度≤52°C以防止气体膨胀，深海封存则面临pH值下降破坏生态的风险。最新方案将CO₂矿化为CaCO₃，兼具稳定性和建材应用潜力。

Utilization of captured CO₂
电催化转化在温和条件下将CO₂变为甲酸（法拉第效率>90%），而基因改造的产乙酸菌株可合成维生素B₉。金属有机框架（MOFs）材料因比表面积达3000m²/g，显著提升CO₂→CH₃OH转化率。

Conclusions and recommendations
当前技术瓶颈在于CO₂利用的经济性，建议优先开发介孔材料-生物酶耦合系统，并建立碳税政策激励氢能基础设施投资。