低能耗二氧化碳捕获的研究进展

2024年05月08日

一篇标题为“可见光介导的可调控二氧化碳吸附超分子框架”的研究论文最近在国际顶级期刊《化学工程杂志》上发表。这项研究是南京工业大学的孙林兵教授和西交利物浦大学理学院化学系的丁理峰博士密切合作的成果,该研究介绍了一种新型的可见光介导的超分子框架,它是基于锆元素的金属有机框架构建起来的,命名为NUT-104。

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894724017418

“近年来,气候变化问题引起各界广泛关注,而二氧化碳排放是导致气候变化的重大因素,为了应对这个日益紧迫的问题,人们正在努力通过像基于金属有机框架材料的先进技术来减少二氧化碳的排放。”

丁理峰博士表示这些金属有机框架具有较高的比表面积和适应性强的特性,可以促进二氧化碳的捕获。然而,要拓宽它们的应用,就必须增强它们的功能性,例如引入新的功能性分子单元以创建新型框架材料。本项研究着重研究通过调控可见光照射从而捕获二氧化碳的感光框架材料,其目的是提高能源使用效率和可持续性。这项研究旨在探索金属有机框架材料作为二氧化碳捕获平台的潜力,并开发实现高效能耗的二氧化碳捕获的感光框架材料。

NUT-104这种新型金属有机框架材料表现出持久的多孔性和简便的分级自组装,是通过将具有邻氟偶氮苯功能性的对苯二甲酸(2F-Azo-H2BDC)配体与原位形成的三核锆团簇进行配合来实现的。NUT-104展示出二氧化碳捕获和释放的可逆性和可控性,可分别在420纳米和520纳米波段的可见光照射发生。

通过与其他学者的合作,丁理峰博士的计算研究让科研人员能够洞悉感光框架的设计原则,将潜在推动二氧化碳捕获技术的进步。结合计算化学和实验化学的跨学科方法突显了跨学科研究在应对全球挑战中的重要性。此外,该研究强调了理解分子级相互作用对功能材料设计的重要性,并突出了其在环境修复和可持续能源技术中的潜在应用。

2024年05月08日