近日,beat365亚洲体育在线官网beat365亚洲体育在线官网(河南省纳米复合材料与应用重点实验室)青年教师常彬彬博士等在国际著名期刊《Green Chemistry》(IF=9.2,SCI一区)发表题为《Dynamic tailoring gradient porosity of biomass-derived porous carbons for highly effective CO2 capture》的研究论文。beat365亚洲体育在线官网为论文唯一署名单位。

随着全球气候变化问题日益严峻,开发高效、经济的碳捕集技术迫在眉睫。本研究工作创新性地提出了一种以氯化铜(CuCl2)为动力学活化剂的策略,成功以生物质废弃物为碳源,制备出具有梯度孔结构的分级多孔炭材料。
本工作的主要创新点在于:(1) CuCl2动力学活化过程可同步精准调控材料的孔道尺寸(尤其是起关键作用的超微孔<0.7 nm)和表面掺杂官能团,成功打破了高孔隙率与高功能化之间的传统桎梏。(2)所使用的CuCl2活化剂可以被100%回收再利用,极大地减少了化学废物,几乎实现零成本多孔炭材料的制备,完全符合绿色化学与可持续发展的原则。(3)CO2捕获机理研究进一步揭示,超微孔主导了低压下的CO2吸附,而更大的微孔和介孔则在高压下贡献更多捕获量;表面的吡啶氮和吡咯氮官能团是提高吸附选择性的“功臣” 。
这项研究工作不仅为理解动力学活化机制提供了深刻见解,更重要的是,开辟了一条绿色可持续的设计路径,用于制造高性能、低成本的碳捕集吸附剂,为应对全球气候变化,响应国家“双碳”战略提供了强有力的技术解决方案。