当前，煤炭作为我国能源安全“压舱石”的作用短期内无法替代，在“碳达峰、碳中和”目标下加快煤炭清洁高效利用，发展燃煤电厂CO2捕集技术是必然选择。使用电厂固体废弃物粉煤灰制成气凝胶吸附剂可以极大降低碳捕集成本，减少粉煤灰排放，降低对电厂废弃物垃圾填埋的需求，节约自然资源，具有重要的理论意义和实际应用价值。本书梳理、提炼既有研究成果，探明了制备条件及吸附条件对硅气凝胶钾基CO2吸附剂吸附特性及吸附动力学的影响规律；提出了采用反应动力学与吸附动力学相结合的方法研究硅铝气凝胶钾基CO2吸附剂的吸附动力学及机理；获得了基于粉煤灰的硅铝复合气凝胶钾基CO2吸附剂及其吸附特性；揭示了基于粉煤灰的硅铝复合气凝胶钾基CO2吸附剂再生特性及机理。结合吸附和再生实验，借助多种表征分析手段对吸附剂进行表征。结合表征结果，采用实验与模型计算相结合的方法，建立吸附动力学模型、反应动力学模型、传质动力学模型、失活模型，对吸附剂CO2吸附性能及机理进行探究。在机理研究方面，除了采用动力学分析的方法外，还建立微观分子模型，并进行基于量子理论的微观计算。