CO2水合物相关技术的研究与发展,未来将有可能为人类解决多种问题,如全球变暖等。相比于其他传统分离回收CO2的技术,通过形成水合物来实现CO2捕捉与封存的方法具有设备投资小、工艺简单、成本相对低廉等优点。然而水合物的形成动力学缓慢,并且需要在低温高压条件下进行。解决该问题最有效的方法之一就是在水合物反应体系中添加促进剂,目前应用较为广泛的CO2水合物促进剂是一些表面活性剂类促进剂,但该类促进剂的使用会使得水合物在分解过程中产生大量泡沫,并且该类促进剂主要来源于石油化工产品,对环境会产生一定的危害性,因此本研究从绿色环保角度出发,采用天然氨基酸作为CO2水合物促进剂,研究的主要内容如下:(1)通过对比20种天然氨基酸促进CO2水合物生成的效果发现,蛋氨酸、半胱氨酸、异亮氨酸、色氨酸在浓度为0.2 wt%时具有很好的促进效果,最高储气量分别为356、351、334、356 mg/g。对于苏氨酸、缬氨酸二者在低浓度时没有促进效果,但在浓度为1 wt%时具备促进CO2水合物形成的能力,最高储气量分别为124、168 mg/g。(2)首次系统的阐述了构效关系、旋光性、对称性对CO2水合物促进效果的影响,并首次发现了一种新型的CO2水合物促进剂,5-氟胞嘧啶。同时又研究了氨基酸溶液在不同浓度时的表面张力情况,为探究CO2水合物促进机理提供了一定的数据基础。(3)为了提高水合物工业化应用的可能性,探究了温度、氨基酸溶解度、盐溶液对CO2水合物生成过程的影响。同时介绍了干碱(DHPC)法的CO2捕捉性能,并通过对比CO2捕捉效率对水合物法、干碱法和单乙醇胺(MEA)法进行了效率评估。