近年來，二氧化碳等溫室氣體的過度排放加劇了全球氣候變暖，嚴重威脅人類的可持續發展。如何利用科技力量提升吸碳固碳能力，推進碳達峰、碳中和一直是相關領域尋求突破的科學問題。
目前，大部分二氧化碳吸附材料不僅成本高，吸附能力也不強，難以重復使用，難以市場化和大范圍使用。能否突破現有技術，研發一種具有低成本、高效率的新型吸附材料，更好滿足當前市場對二氧化碳吸附材料的需求呢？
近日，浙江農林大學的研二學生陳新杰經過兩年的攻關，研發出一種由綠色可再生原料制成的氣凝膠。該產品可用作于二氧化碳捕捉，不僅低成本、更生態地吸附空氣中的二氧化碳，而且吸附能力、吸附效率遠遠高于當前其他產品，吸附量可達 6.45mmol/g。
據介紹，陳新杰團隊研發的氣凝膠以纖維素為原材料，具有低密度、微納米級孔隙結構、高比表面積，也含有表面活性基團，通過環氧基功能化聚乙烯亞胺，環氧氯丙烷交聯改性為含氨基的纖維素氣凝膠，可以使該吸附劑比表面積達到 149.5m2/g，在常溫常壓條件下可有效吸附 6.45mmol/g二氧化碳。將吸附劑脫附后可繼續使用，連續五次后仍可達到 6.28mmol/g 的二氧化碳吸附量。
“我們產品中的氣凝膠中用了氨基進行改性，然后氨基材料和二氧化碳反應后，會將二氧化碳轉化為鹽，從而達到固碳的目的，后續可以根據需要，通過解吸的方式，從氣凝膠中提取出來利用。我們的產品只要放在那里就好，有點像棉花，然后里面的材料會吸收空氣中的二氧化碳，吸收好二氧化碳的會儲存在氣凝膠中。因為二氧化碳屬于分子，分子一直在運動的，我們的樣品放在那里，只要空氣中一直存在二氧化碳，那它就能吸收。”陳新杰解釋說。
陳新杰團隊表示，他們研發的新型二氧化碳吸附材料使用綠色可再生原料的纖維素為基質，在源頭上大大降低了生產成本，同時也為后續開發更低成本高吸附的二氧化碳吸附材料奠定基礎。與常規的聚乙烯亞胺固定吸附劑相比，他們研發的產品吸附量是其的3.75倍，成本是其的0.26倍；與介孔二氧化硅吸附劑相比，他們研發的產品吸附量是它的1.5倍，成本卻只有它的0.001倍。
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500542.shtm 《中國科學報》：20253.5.13
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