“十四五”时期，我国已进入了实现生态环境质量改善由量变到质变的关键阶段，是中国全面打赢污染防治攻坚战、实现生态环境质量持续改善的关键五年，党中央、国务院高度重视二氧化碳问题，并于 2020 年提出在 2030年前达到“碳达峰”、2060 年前达到“碳中和”的目标。因此，如何对二氧化碳进行有效捕获、利用与封存成为全球科学家面临的重要课题。工业领域的各类污染物排放占比均为最高，污染物主要源于涉及能源燃烧的加热、冶炼、锻造等工艺过程，以及涉及煤炭、天然气等燃料燃烧的火力发电过程。在过去的一百多年里，工业化发展的确促进了人类社会的进步和发展，但在此过程却对环境造成了不可逆转的环境问题，尤其以 CO2 为代表的温室气体的排放加剧了温室效应。基于固体吸附剂的吸附法捕获 CO2 因具有脱除精度高、操作简单、成本低等优点而受到国内外学者的广泛关注。目前国内外学者已经在沸石分子筛、活性炭、金属有机骨架、层状双氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱土金属氧化物及固体胺等 CO2 吸附剂中取得了长足的进步，但依然存在制备成本高、工艺复杂、吸附量低、稳定性差、再生困难等问题。因此，迫切需要研制新型低成本、高性能的 CO2 固体吸附剂。本项目以廉价、绿色的硅灰废料为基材，其是在冶炼硅铁合金和工业硅时产生的 SiO2 和 Si 气体与空气中的氧气迅速氧化并冷凝而形成的一种超细硅质粉体材料。通过与活性炭复合、晶种引导沸石化以及嫁接氨基官能团等手段制备了系列高性能CO2 吸附材料，这种吸附剂的高效制备策略实现了对硅灰固体废弃物的高值化利用，在硅铁合金和工业硅冶炼工业中实现了污染物同温室气体的协同治理、协同管控，实现了减污和降碳的双赢，其对 CO2 的高效捕获及我国经济与社会的可持发展均具有重要意义。