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C02等温室气体的过量排放,是造成全球气候变化的主要原因之一。C02是主要的温室气体,控制和减少工业生产过程中的CO2排放对防止气候系统受到灾难性破坏具有重要意义。高温吸附捕集燃煤电厂烟道气中的CO2以及C02高温吸附强化甲烷水蒸汽重整等制氢过程,是CO2减排的有效途径,而且具有可观的经济效益。CaO吸附材料制备原料来源广泛且廉价、吸附容量高,是近期高温C02吸附剂的研究热点。但在高温C02吸附／解吸循环过程中,CaO吸附剂烧结失活,CO2吸附容量随着循环次数的增加而不断降低,对循环稳定性造成影响。本文的研究重点在于提高CaO吸附剂的循环稳定性和吸附容量,制备具有高吸附性能和抗烧结的新型钙基C02复合吸附材料,以满足高温C02吸附技术的应用需求。本文首先采用天然钙源(扇贝壳、牡蛎壳、石灰石和白云石)、合成无机钙源(沉淀碳酸钙)、有机钙源(一水乙酸钙、四水柠檬酸钙和一水D葡萄糖酸钙)为原料,直接煅烧制备氧化钙吸附材料。考察了各氧化钙材料的CO2吸附性能与抗烧结性能。对失活氧化钙进行了水合活化再生研究,考察了水合活化再生对氧化钙材料形貌结构、C02吸附性能的影响。综合比较了不同钙源制备氧化钙的CO2吸附性能与成本,对制备钙回路捕集CO2吸附材料的可行性进行了分析讨论。以沉淀碳酸钙、硝酸铝、硝酸镁、柠檬酸为原料,通过液相混合与阶段升温煅烧法分别制备了二元CaO-Al2O3和Ca-MgO钙基材料,以及三元CaO-Al2O3-MgO钙基复合材料。考察了添加A1203和添加MgO对二元及三元钙基材料的循环C02吸附性能的影响,探讨了二元及三元钙基材料的循环吸附稳定性机理。研究表明,添加A1203,形成Ca3Al2O6隋性支撑骨架负载氧化钙晶粒,高温循环过程中,氧化钙晶粒附着在骨架之上生长聚集,避免氧化钙晶粒大面积熔融烧结的发生,提高材料的循环吸附／解吸稳定性；而添加MgO,可促进CaO碳酸化反应,但对提高循环稳定性没有明显作用。三元钙基材料,物相组成为CaO、Ca3Al206和Mg0,可通过改变Ca3Al206和MgO的配比来调节材料的C02吸附容量和稳定性,对氧化钙含量低、循环稳定性高的材料,增加MgO的添加比例,不仅不会降低循环稳定性,还可以有效提高材料的CaO利用率,达到更高的C02吸附容量。对C02吸附容量较高的二元及三元复合钙基材料进行长周期循环实验与钙回路C02捕获效率估算,结果显示,采用CaO-Al2O3和CaO-Al2O3-MgO钙基材料高温吸附捕集CO2,可大幅降低钙回路新鲜钙基吸附材料补充流量,具有较好的高温吸附捕集CO2应用前景。