（通讯员 陈娴）2026年02月27日，我所硕士研究生刘洋同学在Journal of Cleaner Production发表题为“Insights into structure-performance relationship and adsorption mechanism of amine-functionalized silicon-based adsorbents for high-efficiency CO2 capture”的研究成果，标志着我所在碳捕集材料的结构设计与吸附机制研究领域取得新的进展。Journal of Cleaner Production是中科院一区TOP期刊，最新影响因子为9.9。本篇论文刘洋为第一作者，张世超、黄笛副教授和陈春城研究员为通讯作者。
二氧化碳过量排放引发的全球气候变化是人类社会面临的重大挑战，胺功能化固体CO2吸附剂是极具潜力的下一代碳捕集材料，而当前对其性能评价往往仅聚焦于吸附容量，对吸附动力学、胺效率等实用指标关注不足，同时其构效关系与吸附机制也尚未明确。本研究以不同孔结构介孔二氧化硅为载体，负载三种常见有机胺制备了系列吸附剂，建立了涵盖CO2吸附容量、动力学和胺效率的三维评价体系，发现胺负载量与吸附容量呈火山型趋势，对应最大吸附容量的胺负载量并非综合性能最优的条件，综合性能最优的吸附剂胺负载量约占载体孔体积的40%~50%。同时结合多种表征手段与测试方法，揭示了低胺负载下主要生成氨基甲酸酯、高胺负载下易形成氨基甲酸二聚体并阻碍传质的吸附机制；该最优吸附剂经5次循环吸附后，吸附容量仅下降3.18%，表现出优异的循环稳定性。该研究明确了胺功能化硅基吸附剂结构-性能构效关系及其吸附机制，为兼顾吸附容量、动力学和胺效率的固体胺CO2吸附剂设计制备提供了具体的理论参考和实践思路。
本项研究工作得到了国家自然科学基金（22136003、22476110）、湖北省宜昌市自然科学基金（A24-3-022）和武汉光电国家研究中心光化学技术创新培育项目（GHY2025PY005）的联合资助。
