环境科学与工程学院李风亭教授团队在二氧化碳超精准分子识别和分离材料研究方向取得进展
来源：环境科学与工程学院
时间：2023-07-20 浏览：
近日，环境科学与工程学院李风亭教授团队与日本学士院院士、京都大学Susumu Kitagawa教授团队在国家重点研发计划政府间国际合作重点专项支持下开展合作研究，在绿色CO2超精准分子识别和绿色高效气体分离材料研究方向上取得相关进展，通过对柔性多孔材料的孔环境精准设计和多种分子识别机理的优化整合，实现了材料对CO2超精准分子识别和高效分离。该研究工作以“Soft corrugated channel with synergistic exclusive discrimination gating for CO2 recognition in gas mixture”为题发表于国际化学领域著名学术期刊《自然—通讯》（Nature Communications）上（DOI: 10.1038/s41467-023-39470-w）。
具有超精准CO2分子识别性能的PCP材料
CO2既是一种重要的温室气体，也是一种常见的工业气体杂质。发展CO2分子识别、分离捕获和资源化利用等相关技术的发展对国民经济和社会可持续发展至关重要，符合国家“碳达峰、碳中和”重大战略需求。团队通过精准设计和调控多孔配位聚合物材料的柔性、孔道形貌和作用位点，实现了超精准的CO2分子识别能力。在面向CO2, N2, CH4, CO, O2, H2, Ar, C2H2, C2H4和C2H6十种常见气体时，该材料能且只能通过柔性孔道开门效应选择性吸附CO2，在多个混合气体中也显示出优异的CO2分离捕获性能。单晶XRD衍射、原位同步辐射PXRD衍射结合理论计算研究结果表明，通过在柔性多孔配位聚合物中合理的设计窄波纹状通道、作用位点和合适的柔性作用是实现超精准CO2分子识别的关键要素。同济大学环境科学与工程学院为该论文第一单位，李风亭教授、日本京都大学Ken-ichi Otake和Susumu Kitagawa 教授为论文通讯作者，同济大学顾逸凡研究员为该论文第一作者，王颖教授为共同作者。
同期团队顾逸凡研究员和吴一楠副教授等在Green Chemistry、Coordination Chemistry Reviews和Small等期刊上发表了多项CO2吸附与催化转化、绿色高效气体分离和水捕集技术相关论文，并取得了多项授权专利。
上述相关工作获得了国家重点研发计划政府间国际合作重点专项、国家自然科学基金、上海浦江人才项目、科技领军人才计划、上海市科委政府间国际科技合作项目和中央高校基本科研业务的资助。
