化学链燃烧（Chemical Looping Combustion,CLC）是目前最主要的CO2捕集方法之一,该技术主要是使用载氧体中的晶格氧进行燃烧用氧,把常规的燃煤流程分为2部分,燃料在燃烧过程中不接触空气,最终产物只有CO2和H2O,降低能耗的同时可实现CO2高浓度捕集。载氧体是其中的关键,其中铁基载氧体由于其价廉易得和优良的环境友好性能,及在常压加压和高热条件下都显示出了优异的铁氧输送能力和稳定性,被大量用于载氧体的制备。位于包头市的白云鄂博铁精矿含有大量的铁,同时还少量存在具有催化作用的活性元素,本论文以白云鄂博铁精矿为研究对象,采用原位还原法制备Al/矿配比相同但掺杂不同比例Mn O2/Mg O改性铁精矿载氧体,探究其用于煤化学链燃烧的可行性。首先,基于升温热重实验发现,合适的反应温度对化学链燃烧尤为重要,在实验中,确定了反应主要集中在850℃-950℃这个区间。随后在这个温度段上对载氧体的最佳温度进行了进一步的确定。发现,850℃下的碳转换率为45.22%,在950℃下增长为66.08%。950℃的10次还原-氧化循环实验中,载氧体的循环转换率在不断下降。其次,对与提高反应活性进行了Mn掺杂的原位还原法改性的研究。实验结果表明,在铁精矿载氧体中加入少量的Mn O2再进行铝热原位还原制备的载氧体明显增强了铁精矿的还原性,Mn O2的添加量在15%时氧载体与煤的反应性能最好,其在950℃下的单次还原实验的碳转换率为84.13%对比原矿提升了28%,CO2纯度为90.78%对比原矿提升了10%。经过10次循环反应后,其碳捕集率在经过了一个下降的过程最终保持在80%左右,这说明Mn O2的存在能够提高反应活性和改善载氧体循环稳定性。经过长期氧化还原循环后Al、Mg和Fe的交错分布得到了促进,从而增强了Mn和Fe氧化物之间的相互作用,有利于载氧体在连续化学循环燃烧过程的高活性和稳定性。最后,在原始铁精矿载氧体中添加少量Mg O再进行铝热原位还原制备改性,并探究其对改性氧载体与和褐煤反应活性的影响。结果显示,惰性组分Mg O的加入对铁精矿氧载体的反应活性有了一定的提高,但对比Mn O2其对活性的提升相对较小。但Mg O的加入使得载氧体在高温度下表现出了良好的稳定性且对比与原矿和Mn改性的铁精矿的最佳反应温度变为了900℃,同时进行了10次循环反应发现Mg O的加入使得载氧体的碳转换率稳定在了70%左右,循环前后的SEM对比中也并未发现反应后产生了烧结现象。