深共晶溶剂捕集CO2的研究进展
刘超
傅轩昂
周作明
吕碧洪
荆国华
华侨大学化工学院厦门市陆源环境污染治理与生态修复重点实验室,福建厦门 361021
摘要：深共晶溶剂(DESs)具有低挥发性、高热稳定性及结构可设计等优点,是一类极具潜力的碳捕集吸收剂.阐述了 DESs的分子结构,以及吸收温度、CO2分压和水含量对其碳捕集性能的影响机制.物理型DESs通过范德华力和氢键协同作用,实现CO2可逆物理吸收,该方法再生能耗低,但依赖加压条件,可进一步与多孔载体或膜技术复合构建高性能材料体系;胺基功能化型DESs通过化学吸收提升低CO2分压下的碳捕集能力,但存在黏度高的挑战,可通过引入氢键调控剂、增加空间位阻及调控反应产物结构等策略降低体系的黏度;超强碱衍生型DESs利用胍/脒类超强碱活化氢键供体(HBD)生成高活性阴离子,实现高效CO2吸收,但存在毒性风险,需在性能优化与生物相容性间寻求平衡;离子液体型DESs兼具离子液体与DESs的优势,可实现降黏增效,但仍需进一步优化合成路径并降低吸收剂成本.最后,提出了 DESs面临的关键挑战,需构建从DESs结构到CO2捕集性能的构效关系模型,建立综合DESs物性数据库,开发基于DESs关键结构参数的机器学习辅助设计方法,构建多维度评估体系,并探索混合技术与过程强化策略,为不同类型DESs在CO2捕集中的应用提供参考.
关键词：CO2捕集吸收剂深共晶溶剂结构设计反应路径
分类号：X511(大气污染及其防治)
资助基金：国家自然科学基金(22278168)国家自然科学基金(22276064)
论文发表日期：2025-12-30
在线出版日期：2025-12-18（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 1-13 )
英文信息