随着人们对节能减排和碳资源的日益重视,CO2的循环利用已成为研究的热点。采用熔盐电解法将CO2转化成C和O2能有效地将可再生能源转变成可储存的新资源,Li2O-LiCl和Li2CO3-LiCl熔盐体系具有较宽的电化学窗口和较低的初晶温度,从而引起研究者的广泛关注。而熔盐中CO2溶解度对熔盐电解过程有重要影响。基于上述分析,本论文分别采用Raman光谱法和测压法对CO2在Li2O-LiCl和Li2CO3-LiCl熔盐体系中的溶解度进行了研究,讨论了温度和熔盐组分的影响,计算了 CO2溶解热力学,为在Li2O-LiCl和Li2CO3-LiCl熔盐体系中电解CO2的工艺参数选择奠定了基础。首先,设计和制作了一套采用Raman光谱法观察气体在高温熔盐中的溶解机理和溶解度的显微热台系统。实验证明该显微热台系统能满足900℃以下的温度范围内采用Raman光谱法分析气体溶解度的要求。其次,基于上述显微热台系统,研究了 CO2在含4-8wt%Li2O的Li2O-LiCl熔盐体系中的溶解度。选择Li2SO4作为外标计算熔盐中Li2O吸收C02生成Li2CO3的量。实验结果表明,Li2SO4的最优添加量为13.33wt%;增加Li20含量有助于CO2溶解度增大;当温度达到650℃时,CO2溶解度达到最大值0.1105gCO2/gmelt,此时Li2O的转化率可达94.19%。通过气体溶解反应方程计算得出了 CO2在Li2O-LiCl熔盐体系中的溶解热力学相关参数,认为随着熔盐中Li2O含量的增加,溶解释放的热量增加,反应向生成Li2CO3的正方向移动。熔盐体系的溶解焓变与温度之间呈线性负相关关系,而热容与温度之间呈线性正相关关系。最后,采用测压法测定了 CO2在Li2CO3-LiCl熔盐体系中的溶解度,考察了温度和Li2C03含量的影响。实验结果表明,随着Li2CO3含量的增加,CO2溶解度增大;CO2溶解度随着温度的升高而减小;600℃下,Li2CO3摩尔分数为50%时,CO2的溶解度达到最大,为3.965 × 10-7gCO2/gmelt。热力学计算结果表明,CO2在Li2C03-LiCl熔盐体系中的溶解是一个非自发和放热过程;随着温度的升高,CO2在熔盐中的溶解过程受到抑制;当xLi2CO3>30mol%时,熔盐中Li2CO3的含量增加有利于CO2的溶解,溶解过程中放出的热量也增大。