省公益技术应用研究项目
近日,2026年第一批浙江省自然科学基金和省公益技术应用研究项目验收结果正式公布,由我院联合浙江工业大学共同实施的《胺基功能化强化吸附体系及其性能调控机制研究》省公益技术应用研究项目圆满完成各项考核指标,顺利通过验收!

本项目面向燃煤烟气等典型工况下CO₂捕集的高效、低耗、稳定需求,围绕胺基功能化多孔吸附材料,系统开展了结构设计、性能调控、机理解析与热/动力学建模研究。研究覆盖金属有机骨架(MOFs)、分子筛、石墨烯气凝胶等多类载体材料,提出了“孔径–胺链长匹配”设计准则,构建了从微观结构到工程化应用的完整技术链条。
01 研究成果
✅ 材料设计创新:提出“孔径-胺链长匹配”普适准则,开发的TETA@UiO-66、TEPA@MCM-41等典型材料,CO₂吸附容量较母体提升1.8~3倍,低分压烟气工况下CO₂/N₂选择性最高达母体6倍以上,胺基利用率突破90%。
✅ 作用机理突破:通过多尺度表征首次明确该类材料以“增强型物理吸附”为主的作用路径,打破“胺基改性必伴高再生能耗”的传统认知,等温吸附热稳定在20~40kJ·mol⁻¹区间,再生温度可降低至150℃以下。
✅研究方法与学科支撑:创新性地将限域封装/缺陷锚定设计思路与DFT计算、原位红外、固体核磁等先进表征深度结合,构建了从微观结构调控到宏观吸附性能响应的系统研究方法体系。基于该方法,团队在胺基高度分散、利用率提升和低吸附热保持等关键问题上取得进展,提升了我院在碳中和技术交叉领域的影响力。
02 主要产出
项目实施期间,团队累计发表高水平论文7篇,(包括《Environ. Sci. Technol.》《Appl. Catal. B-Environ. Energy》 等);申请发明专利6件,已授权3件;培养研究生5名;项目骨干先后获中国环境保护科学技术奖自然科学二等奖、科技进步一等奖;1人入选浙江省海外引才计划,圆满完成预定目标。
03 应用前景
本项目形成的理论与技术成果,可针对不同CO₂捕集场景提供灵活的吸附剂选型和过程设计思路。在燃煤烟气捕集工况下,通过孔径与胺链长匹配的MOFs或介孔硅材料,可实现高选择性、低再生能耗的CO₂分离;在直接空气捕集(DAC)场景中,利用高亲和力胺基位点与分级孔结构协同,可提升痕量CO₂的富集效率;对于预燃烧或富CO₂高压工况,高负载长链多胺功能化材料则在容量与动力学方面更具优势。
欢迎广大科研同行、企业伙伴关注我院在碳捕集与吸附材料领域的最新进展,期待后续深入合作,共同推动低碳技术落地转化!
