全球变暖对气候变化的影响不容小觑,同时为达到CO2零排放的目标,需要建设清洁化、低碳化的能源结构,增加碳捕集及碳的负排放势在必行。镁基吸附剂由于其储量丰富、操作温度范围广和CO2捕集能耗较Ca O、Li4Si O4等材料低而备受关注,但其吸附容量低和多次循环会发生烧结严重限制了MgO基碳捕集技术的工业应用。为提高镁基吸附剂的循环反应性能,对比两种制备方法并对制备样品进行动力学分析,进而提出碱金属盐（硝酸钠、碳酸钠）改性MgO基吸附剂方案。首先以硝酸镁、硝酸铝为前驱体对水热法与溶胶凝胶法制备样品的形貌及CO2捕集性能进行对比,发现水热法制备样品具有立体纳米花簇状结构,溶胶凝胶法制备样品则呈带小纳米团状花簇的板状结构。基于溶胶凝胶法来分析镁基前驱体及镁铝摩尔比对MgO基吸附剂孔隙结构的影响,结果发现以硝酸镁、硝酸铝为前驱体时制备样品的平均晶粒尺寸最小,当有机酸由柠檬酸酸替换为草酸时,样品的平均晶粒尺寸增大。在制备条件为乙酸镁为前驱体、镁铝摩尔比为1:1时的样品在250℃下拥有最佳吸附容量达1.6594 mmol/g,此时拟二阶动力学模型拥有最佳的拟合度,在20次循环碳捕集能力测试中发现此样品具有最高的吸附性能及稳定性。随后对镁基吸附剂进行碱金属盐改性,以进一步提升其吸附容量。第一种方法为柠檬酸协同Na NO3浸渍改性MgO基吸附剂,当Na NO3负载量为20 wt%以及柠檬酸加入量为10 wt%时,样品在前四次循环过程中出现“自激活”现象,在12次循环后拥有高的吸附容量为3.0229 mmol/g,且具备较强稳定性;第二种为溶胶凝胶法制备Na2CO3改性MgO基吸附剂,未掺杂铝、Na2CO3负载量为20wt%时,样品晶粒尺寸最小,经10次循环后吸附容量为2.6150 mmol/g。掺杂铝后镁铝摩尔比为3:1、Na2CO3负载量为10wt%时,此时晶粒尺寸为掺杂铝后样品中最小,10次循环后吸附容量为1.1981 mmol/g。Na2CO3改性MgO基吸附剂在掺杂铝后吸附性能有所下降,但循环稳定性提升。最后采用Aspen plus对已制备的镁基吸附剂CO2捕集系统进行热力学分析。CO2捕集系统设备（火用）分析的结果表明输入（火用）最大的前三项为煅烧炉热量（火用）、预热换热器热量（火用）、CO2压缩机耗功,主要（火用）损来自于碳酸化炉中的吸附反应放热和换热器冷却热。碳酸化反应温度、CO2脱除率、碳酸化炉后气固分离效率的升高会降低系统综合能耗,物料驰放率、镁碳比的上升会导致综合能耗相应上升。