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    我校曹雪波教授团队AFM:构筑“CO2呼吸纸“实现CO2直接空气捕集与太阳能驱动释放

    来源 :       作者 :      时间 : 2024-05-15    点击数:61  打印

    发展CO2直接空气捕集DAC)技术,对实现碳中和具有重要意义。自1999Lackner提出DAC概念以来,众多类型的捕获剂如多孔固体胺、碱金属氢氧化物溶液、金属有机框架(MOFs)和电化学活性有机介质等相继被开发。然而,以上DAC技术多依赖于化学吸附,吸附剂再生和CO2释放能源成本高,制约了该技术的规模化应用

    我校曹雪波教授研究团队设想利用无溶液、可逆非共价吸附来替代传统CO2化学吸附。该课题组2-乙基-4-甲基咪唑EMI)通过π-π堆叠碳纳米管CNTs耦合成功设计了可用于DAC的太阳能再生CO2呼吸纸CBPDFT计算揭示CNTsEMI电子转移行为,使得CO2CBP上的静电力吸附能处于CO2捕获的理想吸附焓范围内,保证了CBP良好的吸附性能和再生性。

    实验证实该CBP在不同的温度下展现出了优异的CO2吸附容量和动力学特性表明CBP在寒冷、温暖或炎热的气候下都具有潜在的DAC应用价值。此外,CBP在太阳能驱动CO2释放方面也展现了巨大优势。在模拟阳光照射下,CBP能够在短时间内实现100%CO2释放。该研究还展示了CBP在大规模生产和成本效益方面的潜力。作为太阳能再生DAC系统的核心组件,EMI/CNTs纸可以批量生产,并具有良好的成本效益。


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    【论文信息】


    相关研究以Optimizing CO2 Adsorption/Desorption via the Coupling of Imidazole and Carbon Nanotubes Paper for Spontaneous CO2 Uptake from Ambient Air and Solar-Driven Release为题于2024415日发表于材料科学顶级期刊《Advanced Functional Materials(影响因子19.0嘉兴大学为第一单位,该研究得到了国家自然科学基金项目2227507422102063的资助。


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