利用有机胺吸收工业废气中的二氧化碳（CO2）是当前应用最广泛的碳捕集技术之一。然而，高再生能耗的问题限制了该工艺的进一步扩大和商业化。催化再生技术被认为是解决这一难题最有潜力的方法。近日，能源与环境催化研究室在《Chemical Engineering Journal》上发表了一项有关HZSM-5/MnOOH复合催化剂降低富二氧化碳有机胺再生能耗的研究成果。研究团队设计并制备了一种在HZSM-5表面负载MnOOH的复合催化剂，通过减少碱性物质的吸附，提高催化材料的循环稳定性。研究发现，在催化剂投加量仅为0.2 wt%的条件下，CO2的解吸量提高了68.2%，再生能耗减少了31.8%。通过系统表征和DFT理论计算表明，MnOOH表面的暴露氧位点和羟基是质子能够循环转移的关键，而HZSM-5显著提高了质子转移的速率。这项研究为解决酸性催化剂在碱性环境中稳定性的问题提供了重要参考，对进一步提升碳捕集技术的效率具有重要意义。
相关研究工作发表在国际学术期刊Chemical Engineering Journal，题目为“Reduce energy consumption for organic amine regeneration by MnOOH/HZSM-5 catalysts”。河南大学纳米科学与工程研究院博士研究生杨西通为论文第一作者，李秋叶教授为论文通讯作者。本工作得到了河南省高校科技创新团队、河南省科技发展计划联合基金等项目支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.152564。
