隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，全球氣溫不斷變暖，其中溫室氣體CO?對(duì)氣溫變暖的影響也愈發(fā)明顯。在過(guò)去和未來(lái)想當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，火力發(fā)電消耗的煤炭消費(fèi)比例逐步增加，由此導(dǎo)致的CO?排放問(wèn)題也將更加嚴(yán)重。研究發(fā)現(xiàn)采用廉價(jià)、資源豐富的礦物質(zhì)吸收CO?是一個(gè)非常具有前景的方法。石灰石等鈣基材料是一類十分滿足條件的材料，它們煅燒分解產(chǎn)生的氧化鈣能夠吸收CO?，并且價(jià)格低廉、分布廣泛、有較多的儲(chǔ)備量。所以我們可以采用石灰石為吸收劑，進(jìn)行煅燒/碳酸化反應(yīng)（簡(jiǎn)稱為CCR）循環(huán)吸收CO?。

碳酸鈣的碳酸化與煅燒實(shí)驗(yàn)具體過(guò)程為：石灰石在高溫煅燒分解成CaO同時(shí)回收產(chǎn)生的CO?，形成的CaO進(jìn)入碳酸化反應(yīng)吸收CO?，產(chǎn)生的碳酸鈣再次進(jìn)行高溫分解，循環(huán)吸收CO?。本次實(shí)驗(yàn)使用匯誠(chéng)儀器的TGA-601S熱重分析儀測(cè)試碳酸鈣的碳酸化與高溫煅燒實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)備5-20mg的碳酸鈣（CaCO?），采用氧化鋁（Al?O?）敞口坩堝，此處應(yīng)該避免使用密封坩堝，確保反應(yīng)氣體與樣品充分接觸，氣體氛圍采用高純度N?、CO?，氣體流速控制在50-100mL/min，氣體流速必須保存穩(wěn)定，我們?cè)O(shè)置以20℃/min升溫至850℃，并保存恒溫。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后分析樣品的失重增重過(guò)程。

具體失重過(guò)程可分為如下幾個(gè)階段：

1.630℃以前：此階段出現(xiàn)的失重主要是由于碳酸鈣在N?氛圍下惰性環(huán)境降低了碳酸鈣的分解溫度，碳酸鈣在溫度較低的情況下開(kāi)始發(fā)生分解，并增加爐體內(nèi)CO?的含量。

2.850℃以前：在一階段持續(xù)分解一段時(shí)間后由于CO?的增加，碳酸鈣分解溫度升高，并在低溫度段停止分解，但隨著儀器爐體的溫度升高，樣品發(fā)生第二次分解失重。該過(guò)程和一階段可以共同描述為碳酸鈣的煅燒過(guò)程。

3.850℃以后恒溫：在到達(dá)特定溫度后，CaO開(kāi)始捕獲CO?，CaO開(kāi)始發(fā)生碳酸化反應(yīng)，化學(xué)式為CaO + CO? → CaCO?，樣品開(kāi)始增重。當(dāng)碳酸反應(yīng)飽和后，樣品又開(kāi)始進(jìn)行碳酸鈣的煅燒過(guò)程（失重過(guò)程）。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵影響因素有：吸收劑種類（如分析純碳酸鈣、天然石灰石、人工合成吸收劑）、顆粒粒徑、反應(yīng)氣氛（CO?、N?、O?、水蒸氣等的濃度）以及升/降溫速率等對(duì)兩個(gè)反應(yīng)的影響。

匯誠(chéng)儀器 TGA-601S 憑借靈活的參數(shù)調(diào)節(jié)能力、穩(wěn)定的運(yùn)行性能，能充分適配不同實(shí)驗(yàn)條件的需求，清晰呈現(xiàn)各影響因素下的反應(yīng)規(guī)律。在 CO?捕獲技術(shù)的研究進(jìn)程中，匯誠(chéng)儀器 TGA-601S 以專業(yè)實(shí)力為實(shí)驗(yàn)賦能，用精準(zhǔn)數(shù)據(jù)助力相關(guān)領(lǐng)域探索更高效的減排方案，為綠色發(fā)展注入科技力量。