新型复合材料高效捕集空气二氧化碳

12月30日，一项由赫尔辛基大学化学系开展的科研项目取得突破性进展，研究人员成功开发出一种能够从空气中高效捕获二氧化碳的新型复合材料。该技术由博士后研究员扎赫拉·埃沙吉·戈尔吉主导研发，其核心是一种由超强碱与醇类构成的复合物。

在蒂莫·雷波教授课题组的实验测试中，这种复合物展现出优异的二氧化碳吸附性能：每1克材料可在常温常压下直接从未处理的空气中吸收达156毫克的二氧化碳，且对氮气、氧气等其他大气成分保持化学惰性，选择性极强。与其他现有碳捕集技术相比，其吸附能力显著提升。

研究成果已发表于国际学术期刊环境科学与技术。实验数据显示，该复合物所吸附的二氧化碳可通过加热方式便捷释放——仅需在70℃条件下加热30分钟，即可完成脱附过程，所得气体纯度较高，具备良好的资源化利用潜力。

相较于传统碳捕集材料通常需在900℃以上高温条件下才能释放二氧化碳，这一新材料在能耗方面具有明显优势。此外，其循环稳定性也表现良好：经过50次吸附-脱附循环后，仍可保持初始吸附容量的75%；即使经历100次循环，容量保留率仍可达50%。

该复合物的研发基于对多种碱类物质的系统筛选与组合实验，整个优化过程历时逾一年。研究最终确定，最具潜力的成分为1,5,7-三氮杂双环[4.3.0]壬-6-烯（TBN），该物质由伊尔卡·基尔佩莱宁教授团队此前研发获得。将其与苯甲醇结合后，形成的复合体系展现出最优的碳捕集效果。

研究人员指出，该复合物所用原料成本较低，且合成过程不涉及高毒性物质，最终产物为无毒液体，环境友好性突出。目前，该材料已接近完成实验室阶段的验证工作，下一步将推进至中试规模试验，以探索其工业化应用前景。

为适应工业设备的操作需求，研究团队正致力于将液态复合物转化为固态形式。计划通过将其负载于二氧化硅、氧化石墨烯等载体材料上，以增强其物理稳定性和反应效率，同时优化其在动态气流条件下的捕集性能。这一技术路径有望为未来大气二氧化碳直接捕集提供更具可行性与经济性的解决方案。