由燃煤电厂和人类活动等产生的CO₂排放量日益加剧,已成为世界各国亟待解决的问题。钙循环技术作为一种燃烧后捕集CO₂的常用技术,被认为是最有发展潜力的大规模捕集CO₂技术之一。但是天然钙基碳载体的循环捕集CO₂性能随循环次数增加而迅速降低,如何提高天然钙基碳载体的循环捕集CO₂性能和循环稳定性是钙循环技术中的关键问题之一。针对上述问题,本文开展了高活性钙基碳载体制备及其捕集CO₂特性的研究。提出生物柴油副产物（BPB）燃烧修饰CaO制备高活性钙基碳载体的方法。研究了制备条件对修饰钙基碳载体的循环捕集CO₂特性的影响,获得了最佳燃烧修饰条件;修饰钙基碳载体在20次循环后的CO₂捕集性能仍高达0.50g/g。BPB燃烧修饰不仅对CaO和钙基废弃物电石渣的捕集CO₂特性有改善;而且能大幅度提升因多次捕集CO₂而失活的CaO的循环捕集CO₂性能。与国内外同类型有机溶剂修饰CaO的CO₂捕集性能相比,BPB燃烧修饰CaO具有更高的性能和循环稳定性。微观分析表明,修饰钙基碳载具有发达孔隙结构,拥有大量孔径为20-100nmm内的孔隙,这对于捕集CO₂是非常有利的。通过BPB燃烧造孔活化CaO是燃烧修饰提高CaO循环捕集CO₂性能的主要机理。提出以脱脂棉作为模板剂,醋酸钙和硝酸铝分别作为CaO源和载体源,采用硬模板法合成复合钙基碳载体。探讨了 2种制备路线对复合钙基碳载体捕集CO₂性能的影响,形成了最佳制备工艺。当CaO/Al₂O₃质量比为80/20时,复合钙基碳载体获得最高循环捕集CO₂性能,即使在恶劣煅烧条件下,其10次循环后C02捕集性能仍高达0.48g/g。复合钙基碳载体很好地刻画了脱脂棉的中空结构,呈现出管壁多孔的纳米中空管状结构,管壁由CaO和Ca₁₂Al₁₄O₃₃均匀组成,Ca₁₂Al₁₄O₃₃具有强抗烧结性能,而且CO₂可以通过多个方向扩散到复合载体中的CaO表面,这对于CO₂捕集是非常有利的。复合钙基碳载体的孔结构发达,拥有较高的比表面积和比孔容,为其循环捕集CO₂性能提供了良好的保证。为解决钙基碳载体在流化床中的颗粒磨损带来的逃逸等问题,研究了造粒过程中粘结剂、支撑剂和造孔剂种类及其添加量对造粒后钙基碳载体循环捕集CO₂性能的影响,并提出以多孔Al₂O₃球粉作为支撑剂造粒。结果表明,PVP为最合适的粘结剂,最佳添加量为2%。高铝水泥和多孔Al₂O₃球粉均可作为支撑剂造粒,最佳添加量为10%。多孔Al₂O₃球粉作为支撑剂造粒后样品,具有高于高铝水泥的循环捕集CO₂性能,其10次循环后的C02吸收量为0.23g/g,是添加高铝水泥造粒钙基碳载体的1.35倍。微晶纤维素作为造孔剂加入,能有效提高造粒样品的循环捕集CO₂性能,但钙基碳载体颗粒抗压强度略有降低。多孔Al₂O₃球粉造粒后颗粒的抗压强度略高于高铝水泥,但其抗磨损性能较水泥差,10次循环后二者抗磨损性能接近。通过氮吸附分析发现,使用多孔Al₂O₃球粉造粒样品虽然比表面积较低,但比孔容高于高铝水泥造粒样品,特别是孔径大于30nm的孔的累计孔容。研究了 BPB燃烧修饰钙基碳载体、镁修饰钙基碳载体和模板法制备的复合钙基碳载体经历碳酸化/煅烧捕集CO₂循环后的HCl脱除性能。讨论了氯化温度、循环次数、HCl浓度和CO₂存在等对经历碳酸化/煅烧捕集CO₂循环的修饰后钙基碳载体的影响。结果表明,模板法制备的复合钙基碳载体MAC-Al-CaO由于其孔结构更为发达,表现出最佳的HCl脱除性能。Ca₁₂Al₁₄O₃₃和MgO作为惰性支撑体的加入能够有效稳定孔结构,使得改性钙基碳载体循环碳酸化/煅烧后的HCl脱除能力随循环次数变化较小。750℃为三种改性钙基碳载体的最佳脱氯温度,氯化气氛中CO₂的存在对修饰钙基碳载体的HCl脱除有不利影响,但氯化气氛中的HCl浓度越高,钙基碳载体的HCl脱除能力越强。