捕獲酸性氣體對于解決空氣污染和氣候變化問題至關重要,但是如何再活性位點對酸性氣體實現摩爾比>1.0的吸附和分離仍然是一項挑戰。
有鑒于此,福州大學江莉龍教授、湯禹副教授、劉福建教授、中國科學院武漢物理與數學研究所鄭安民研究員等報道通過對含氰基的ZIF-8(ZIF-8-C≡N)與KCl的可控碳化,得到類單晶多孔碳材料Zn-N3@SC-PC。其中的Zn-N3單個位點的三個氮配位,對CO2、羰基硫(COS)和H2S表現超過多個mol量吸附,甚至Zn-N3位點對SO2的吸附比可達1:6。
本文要點:
(1)
這種優異的性能歸因于Zn-N3@SC-PC的結構,使得Zn的空軌道與酸性氣體之間產生更多的配位作用,并且通過DFT理論計算和原位EXAFS表征分析證實。
(2)
這種吸附劑對酸性氣體的優異捕獲能力,對于未來碳中和目標和環境保護至關重要。
參考文獻
Zhang, G., Liu, F., Zhong, S. et al. Surpassing stoichiometric limitation for supra-multi-molar adsorption and separation of acid gases. Nat Commun 16, 2861 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-58148-z
https://www.nature.com/articles/s41467-025-58148-z