多孔离子液体在二氧化碳捕集与转化中的应用_离子液体定制【默尼离子液体】

随着全球“双碳”目标的推进，从烟气、沼气等混合气体中捕获低压CO₂对缓解温室效应、实现碳资源循环具有重要意义。然而传统的碳捕获、利用与封存(CCUS)技术多依赖高纯度CO₂流，且需额外能耗进行气体富集与纯化，因此难以用于高效低压场景。现有材料常存在捕获与转化功能割裂的问题，制约了碳利用效率的提升。

在众多的候选材料中，多孔液体(PLs)融合了固体吸附剂的永久多孔性与液体吸附剂的流动性，可克服固体机械疲劳和液体比表面积低的缺陷，是一种极具潜力的CO₂捕获材料。但当前对PLs的研究多聚焦于高压CO₂捕获，因为在低压环境下存在选择性与吸附容量不足等问题，且不能兼顾CO₂捕获与催化转化，无法满足工业级低压碳处理的实际需求。因此，开发兼具高选择性、高容量、可循环性及一体化功能的低压CO₂捕获材料，成为突破现有技术瓶颈、推动CCUS向低能耗与高附加值方向发展的核心任务。

因此，来自南京大学的吴有庭和张效敏团队利用席夫碱反应将含亲CO₂活性位点的离子液体(ILs)接枝到ZIF-90纳米颗粒的表面，形成目标PLs材料（图1a），以此来提升在低压环境下捕获和催化转化CO₂的能力。其中，离子液体由离子盐与冠醚经配位作用组成。

此研究成功合成了含CO₂选择性识别位点的ZIF-90基PLs，能够在低压CO₂条件下实现高容量与高选择性吸附分离，并且实现了CO₂捕获与转化一体化，催化转化率超过99%，同时阐明了活性位点识别与微孔筛分的协同捕获机制，为低压CO₂分离提供了新范例。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adfm.202513167

原文作者：

Zixuan Xu, Shuyue Wen, Qing Zhao, Chengqi Zhao, Keyi Huang, Xiaomin Zhang, Leizhi Zheng, Kecheng Jie, and Youting Wu

DOI: 10.1002/adfm.202513167