近(jin)日(ri)，大(da)連理工大(da)學教(jiao)授(shou)(shou)宋永(yong)臣、副教(jiao)授(shou)(shou)張(zhang)倫祥研究團隊在二(er)氧化碳(tan)捕集封存研究方面(mian)取得(de)進展，提出(chu)了(le)基于可循環再生(sheng)納米材料和動態氫鍵網絡的(de)環境友好(hao)型二(er)氧化碳(tan)捕集策(ce)略，為二(er)氧化碳(tan)捕集封存可持(chi)續技術發展提供了(le)新思路。相關成果發表(biao)在《自然·通(tong)訊》。

        二氧化碳(tan)捕(bu)集封存技(ji)術對(dui)于推進我國“雙碳(tan)”戰略及應(ying)對(dui)全球氣候變化具(ju)有重要意義。相較于傳統技(ji)術，化合(he)物結(jie)晶(jing)法憑借其較簡(jian)易的(de)(de)分離流程和(he)可循(xun)環(huan)的(de)(de)結(jie)晶(jing)前(qian)體，為(wei)實現(xian)經(jing)濟捕(bu)碳(tan)提供(gong)了(le)可行方案。然而，現(xian)有的(de)(de)化合(he)物結(jie)晶(jing)碳(tan)捕(bu)集技(ji)術面(mian)臨著(zhu)環(huan)境相容性(xing)差(cha)、反應(ying)條(tiao)件苛刻、結(jie)晶(jing)動力(li)學緩(huan)慢及再生能(neng)(neng)耗高等瓶頸，亟需探索(suo)節能(neng)(neng)環(huan)保、溫和(he)高效的(de)(de)二氧化碳(tan)捕(bu)集化合(he)結(jie)晶(jing)新方法。

         為了解(jie)決上述難題，受氣體(ti)水(shui)(shui)合(he)物特有的(de)動態氫(qing)鍵(jian)網(wang)絡啟(qi)發，研究(jiu)團隊提出(chu)利用天然(ran)液(ye)(ye)態水(shui)(shui)形(xing)成結(jie)晶前體(ti)，通(tong)過負載疏(shu)(shu)水(shui)(shui)性氨基酸的(de)磁性納米(mi)(mi)粒(li)(li)子(zi)流體(ti)增強氫(qing)鍵(jian)納米(mi)(mi)籠對二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)的(de)快速、持續捕集(ji)(ji)(ji)。納米(mi)(mi)粒(li)(li)子(zi)表面負載的(de)疏(shu)(shu)水(shui)(shui)性氨基酸誘(you)導(dao)了無序水(shui)(shui)分(fen)(fen)子(zi)構建四面體(ti)納米(mi)(mi)氫(qing)鍵(jian)網(wang)絡，而納米(mi)(mi)粒(li)(li)子(zi)布朗(lang)運動產生(sheng)的(de)微對流與界面吸附作用有效(xiao)促進(jin)了二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)的(de)液(ye)(ye)膜擴散(san)、限域(yu)富集(ji)(ji)(ji)與團簇連鎖(suo)成核，水(shui)(shui)合(he)物氫(qing)鍵(jian)納米(mi)(mi)籠生(sheng)成的(de)誘(you)導(dao)時間縮短了90%以上，此外，核殼型有機(ji)超順磁納米(mi)(mi)粒(li)(li)子(zi)的(de)高(gao)分(fen)(fen)散(san)度也被用于(yu)強化(hua)氣-液(ye)(ye)-固(gu)多相界面熱質傳(chuan)遞能力、增加水(shui)(shui)合(he)物晶體(ti)成核-生(sheng)長位點，二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)捕集(ji)(ji)(ji)容量可達118.7v/v（22.7wt%），優于(yu)傳(chuan)統碳(tan)捕集(ji)(ji)(ji)方法(fa)。

       水(shui)(shui)合(he)物晶體(ti)中的(de)氫(qing)鍵強度賦予(yu)了氫(qing)鍵水(shui)(shui)籠獨特的(de)動態結(jie)構特性(xing)(xing)，避免了傳統結(jie)晶前體(ti)再生過(guo)程所涉及的(de)高能(neng)(neng)耗。同(tong)時，負(fu)載疏(shu)水(shui)(shui)性(xing)(xing)氨基酸的(de)納米粒(li)子流體(ti)能(neng)(neng)夠有效(xiao)對(dui)抗二(er)氧(yang)化碳連續捕集(ji)過(guo)程的(de)機械摩擦(ca)、粒(li)子碰撞、流體(ti)剪切力(li)與結(jie)晶應力(li)演(yan)變(bian)等(deng)機械效(xiao)應，并在(zai)持(chi)續11900分鐘的(de)17次獨立循環中表現出優異的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)穩定性(xing)(xing)。

       團隊通過實時(shi)無標(biao)記細胞分析獲得(de)的時(shi)變歸一化細胞參數及活性特征(zheng)，證(zheng)實了該納米復合材料良好的生(sheng)物相容(rong)性。