当前全球气候变暖现象越来越突出,人们的生活环境也受到了一定影响,为了解决这一难题,当前全球十分重视通过运用碳捕集技术来控制温室气体的排放,然而捕集成本较高,这一直限制着碳捕集技术的进一步发展。与传统燃烧方式相比,化学链燃烧技术中使用的载氧体可以提供晶格氧,通过与燃料之间发生作用,从而防止空气中的N2等一些气体稀释排放出来的烟气中的CO2,能够实现CO2的内分离,从根源上捕集二氧化碳实现较低的能源损耗甚至达到零能耗。载氧体在这项技术中占据重要地位,深入研究其潜在性能对化学链燃烧技术的发展具有重大意义。铁基载氧体相较于其他载氧体有着热力学性能良好、无污染、储量丰富及价格低廉等一些列优点,被评价为未来工业应用前景最好的一类载氧体。但是铁基载氧体也具有许多载氧体抗磨损性差、寿命短的通病,这极大限制了在化学链燃烧技术中的应用。本文基于纤维增韧陶瓷材料技术,提出将纤维增韧技术运用到载氧体增韧当中,来提高载氧体的抗磨损性。采用实验研究的办法将高纯度Al2O3纤维运用到铁基载氧体的制备当中,通过改变纤维含量以及煅烧温度来获得载氧体改性;设计载氧体在900℃,不同流化风速的流化床中的进行磨损测试实验。实验过程中收集细粉质量以计算磨损率与累积磨损率,并将实验数据进行Gwyn磨损动力学方程拟合,不同颗粒磨损规律的差别可由Gwyn方程的各参数来描述,以此探究载氧体磨损规律以及评估Al2O3纤维对铁基载氧体增韧效果;并基于实验研究,分析循环过程中CO的转化率变化,结合SEM、PSD、XRD多种表征分析手段,进一步探讨了纤维对活性及载氧体形貌的影响,揭示了增韧的机理。结果表明,Al2O3纤维有效提高了Fe2O3/Al2O3载氧体的机械强度和抗磨损性,随着纤维含量与煅烧温度的增加,载氧体的机械强度与耐磨损性能也相应提高,且在一定程度上提高了了载氧体的反应活性。Gwyn磨损方程的研究结果符合载氧体在不同工况下的磨损特性。表征结果显示增韧后的载氧体呈现出裂纹偏转、裂纹联桥。本文的工作为改良载氧体的耐磨性和寿命提供了一种新思路,对提高载氧体的寿命具有积极的作用。