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CO2大量排放导致的气候变化和环境问题成为了全球关注的热点。钙基吸收剂被广泛用于燃烧后CO2捕捉过程,然而,钙基吸收剂的发展主要受到两方面限制：一是吸收剂性能随着循环次数增加而迅速衰减,二是煅烧过程中需要大量热量。我们用自组装模板法制备具备核壳结构的CaO/TiO2-Al2O3,CaO-CuO/MgO-Al2O3吸收剂,核结构Al2O3作为载体支架承担着颗粒机械强度、提高载体的抗烧结能力,壳结构TiO2或MgO包裹在核结构周围以隔绝惰性载体与活性成分之间的化学反应。为了解决钙循环过程中钙基吸收剂性能衰减严重的问题,我们用不同方法制备三种钙基吸收剂,分别在热重反应器以及流化床上进行碳酸化/煅烧循环反应,结果表明：CaO/TiO2-Al2O3的综合性能最佳,CaO/Al2O3综合性能其次,CaO综合性能最差。同时SEM-EDX、TEM、XRD等结果表明CaO/TiO2-Al2O3吸收剂确实具备核壳结构。为了解决钙循环煅烧过程中热量需求问题,我们利用联合钙铜循环,将还原过程中释放的热量来满足煅烧过程所需的热量。我们用不同方法制备四种钙铜吸收剂,分别在热重反应器以及流化床上进行碳酸化/煅烧还原/氧化循环测试,结果表明CaO-CuO/MgO-Al2O3综合表现最佳,其次是CaO-CuO/MgO和CaO-CuO/MgO-Al2O3, CaO-CuO表现最差。通过还原煅烧过程中热量吸收/释放分析,发现还原反应优先煅烧反应进行,且还原反应释放的热量确实能够补偿煅烧反应吸收的热量。同时,我们利用SEM-EDX、BET-BJH、XRD、TEM等多种表征手段对循环前后的钙剂吸收和钙铜吸收剂进行分析,横向对比不同样品的物理化学性能,纵向对比同一样品在不同循环次数的性能变化情况。将微观测试结果与宏观循环反应特性结合在一起深入分析吸收剂的综合性能。结果表明：自组装模板法制备的吸收剂具有最佳的综合性能。