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浙农林大学生研发“吸碳”性能超强的新型吸附材料|天天快消息

发布时间： 2023-05-13 21:59:33 来源：中国科学报

(资料图片)

近年来，二氧化碳等温室气体的过度排放加剧了全球气候变暖，严重威胁人类的可持续发展。如何利用科技力量提升吸碳固碳能力，推进碳达峰、碳中和一直是相关领域寻求突破的科学问题。

目前，大部分二氧化碳吸附材料不仅成本高，吸附能力也不强，难以重复使用，难以市场化和大范围使用。能否突破现有技术，研发一种具有低成本、高效率的新型吸附材料，更好满足当前市场对二氧化碳吸附材料的需求呢？

近日，浙江农林大学的研二学生陈新杰经过两年的攻关，研发出一种由绿色可再生原料制成的气凝胶。该产品可用作于二氧化碳捕捉，不仅低成本、更生态地吸附空气中的二氧化碳，而且吸附能力、吸附效率远远高于当前其他产品，吸附量可达 6.45mmol/g。

据介绍，陈新杰团队研发的气凝胶以纤维素为原材料，具有低密度、微纳米级孔隙结构、高比表面积，也含有表面活性基团，通过环氧基功能化聚乙烯亚胺，环氧氯丙烷交联改性为含氨基的纤维素气凝胶，可以使该吸附剂比表面积达到 149.5m2/g，在常温常压条件下可有效吸附 6.45mmol/g二氧化碳。将吸附剂脱附后可继续使用，连续五次后仍可达到 6.28mmol/g 的二氧化碳吸附量。

“我们产品中的气凝胶中用了氨基进行改性，然后氨基材料和二氧化碳反应后，会将二氧化碳转化为盐，从而达到固碳的目的，后续可以根据需要，通过解吸的方式，从气凝胶中提取出来利用。我们的产品只要放在那里就好，有点像棉花，然后里面的材料会吸收空气中的二氧化碳，吸收好二氧化碳的会储存在气凝胶中。因为二氧化碳属于分子，分子一直在运动的，我们的样品放在那里，只要空气中一直存在二氧化碳，那它就能吸收。”陈新杰解释说。

陈新杰团队表示，他们研发的新型二氧化碳吸附材料使用绿色可再生原料的纤维素为基质，在源头上大大降低了生产成本，同时也为后续开发更低成本高吸附的二氧化碳吸附材料奠定基础。与常规的聚乙烯亚胺固定吸附剂相比，他们研发的产品吸附量是其的3.75倍，成本是其的0.26倍；与介孔二氧化硅吸附剂相比，他们研发的产品吸附量是它的1.5倍，成本却只有它的0.001倍。

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