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作者：孙书桩;郭亚飞;赵传文;邵斌;胡军;孙楠楠;李嘉楠;秦昌雷;金波;梁志武;张肖宇;刘文强;张毅然;曲雅琨;孙洪满;王耀祖;余柏呈;周会;赵虓仝;朱园;吴春飞;
单位：郑州大学化工学院;南京师范大学能源与机械工程学院;华东理工大学化学与分子工程学院;华东理工大学先进材料重点实验室;中国科学院上海高等研究院低碳催化与CO2利用全国重点实验室;中国科学院上海高等研究院低碳转化科学与工程重点实验室;重庆大学能源与动力工程学院;重庆大学低品位能源利用技术与系统教育部重点实验室;湖南大学化学化工学院;湖南大学二氧化碳捕获与封存国际合作中心;湖南大学化石能源低碳化高效利用湖南省重点实验室;湖南大学先进催化教育部工程研究中心;华中科技大学能源与动力工程学院;华中科技大学煤燃
摘要：碳捕集与利用（CCU）技术在能源结构低碳化转型与碳净零排放中起着关键作用，但受制于冗长的工艺步骤和高企的能源资金投入难以推广实施。集成二氧化碳（CO_2）捕集与利用（ICCU）为一体可通过原位催化转化的方式协同实现CO_2升级和吸附剂再生，避免了传统CCU技术中高耗能的温压变换再生和气体压缩储运等中间步骤，显示出极具竞争力的工业应用前景。本文总结了ICCU领域国内外的最新研究进展，从与CO_2捕集集成的反应出发，分析应用于ICCU过程的“捕集–催化”双功能材料的设计准则，探讨材料与碳捕集与催化转化性能的构效关系，解析原位催化转化的反应机理，以期为材料与过程的理性设计提供参考。结合非热催化转化技术，本文综述了前沿的研究进展，展望了其在ICCU领域的发展前景与方向。基于ICCU设计思路耦合其他高碳排过程，拓展了相关的应用场景，为相关过程创新提供了思路。本综述总结了ICCU系统及双功能材料体系的发展现状、前景与机遇，从材料到过程进行了综合的评论，为该领域未来的研究及工业化提供了重要参考。
关键词：二氧化碳捕集与利用一体化;;双功能材料;;逆水煤气变换;;甲烷化;;甲烷干重整;;CO_2捕集;;CO_2催化转化
基金资助：国家自然科学基金资助项目（22478099,52276120）;; 江苏省自然科学基金面上资助项目（BK20241882）;; 湖南省重点研发计划资助项目（2024JK2084）;; 长沙市自然科学基金资助项目（kq2402068）;; 煤燃烧与低碳利用全国重点实验室开放基金资助项目（FSKLCCA2407）;; 有色金属强化冶金新技术全国重点实验室开放课题资助项目（YSQH-ZYTS-24012）
