近年來，為緩解全球變暖，CCUS 技術快速發展。在眾多固體 CO2 吸附劑中，Li4SiO4因具有較高理論 CO2 吸附能力、較低再生溫度和良好熱穩定性而前景廣闊。不過，傳統方法制備的 Li4SiO4 吸附劑面臨高溫燒結、再生性能差、吸附速率慢、成本高等難題。

 近日，碳中和與清潔能源技術研究團隊以多晶硅副產物 SiCl4為硅源合成高溫 CO2吸附劑 Li4SiO4，并深入探究了前驅體溶液中 SiCl4含量和 CO2 體積濃度對吸附性能的影響。結果顯示，Li4SiO4- x（x = 0.5，1.5 和 2.5）在 100 vol.% CO2 氣氛下展現出優異吸附性能和循環穩定性，在 20 次吸附/解吸循環中，累計吸附量分別可達 5.92、6.07 和 6.83 gCO2/g 吸附劑。此外，實驗發現當 CO2 濃度從 100 vol.% 降至 50 vol.% 和 15 vol.% 時，吸附劑吸附平衡溫度向低溫移動，吸附容量也有不同程度下降，但仍保持良好循環穩定性。該研究有效利用了多晶硅生產中的副產品SiCl4，不僅利于減少環境負面影響，還降低了 Li4SiO4吸附劑生產成本，具有合成方法簡單、能耗低、可工業放大等優勢。制備的 Li4SiO4二氧化碳吸附性能和循環穩定性良好，工業發展前景廣闊。

 相關工作以“Synthesis of highly stable Li4SiO4-based CO2 sorbents using polysilicon by-product SiCl4 as raw material（https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.157055）” 為題發表在 Chemical Engineering Journal（中科院一區TOP期刊，IF = 13.3）上，論文作者第一作者郭愛霞，通訊作者黃亮副教授和于鋒教授。

圖1 由多晶硅副產物SiCl4制備CO2高溫吸附劑Li4SiO4