當前，煤炭作為我國能源安全“壓艙石”的作用短期內(nèi)無法替代，在“碳達峰、碳中和”目標下加快煤炭清潔高效利用，發(fā)展燃煤電廠CO2捕集技術(shù)是必然選擇。使用電廠固體廢棄物粉煤灰制成氣凝膠吸附劑可以極大降低碳捕集成本，減少粉煤灰排放，降低對電廠廢棄物垃圾填埋的需求，節(jié)約自然資源，具有重要的理論意義和實際應用價值。本書梳理、提煉既有研究成果，探明了制備條件及吸附條件對硅氣凝膠鉀基CO2吸附劑吸附特性及吸附動力學的影響規(guī)律；提出了采用反應動力學與吸附動力學相結(jié)合的方法研究硅鋁氣凝膠鉀基CO2吸附劑的吸附動力學及機理；獲得了基于粉煤灰的硅鋁復合氣凝膠鉀基CO2吸附劑及其吸附特性；揭示了基于粉煤灰的硅鋁復合氣凝膠鉀基CO2吸附劑再生特性及機理。結(jié)合吸附和再生實驗，借助多種表征分析手段對吸附劑進行表征。結(jié)合表征結(jié)果，采用實驗與模型計算相結(jié)合的方法，建立吸附動力學模型、反應動力學模型、傳質(zhì)動力學模型、失活模型，對吸附劑CO2吸附性能及機理進行探究。在機理研究方面，除了采用動力學分析的方法外，還建立微觀分子模型，并進行基于量子理論的微觀計算。