我院丁健副教授課題組在二氧化碳吸附劑基礎研發方面取得重要進展

近日，澳门新浦新京娱乐二氧化碳捕集與高效利用實驗室丁健副教授團隊在國際化工-分離工程領域著名期刊《Separation and Purification Technology》上發表了題為“Study on the homologous effects on the performance of alkali metal-doping MgO-based adsorbents for CO₂capture”的研究論文。

本文通過熱處理含鎂和堿金屬的膠體前驅體制備了具有不同結構和表面性質的MgO基吸附劑。通過CO₂吸附性能測試，比較了堿金屬對MgO吸附劑的摻雜效果。結果表明，引入锂、鈉和鉀可以減小MgO的晶粒尺寸，提高堿度，特别是增加MgO表面氧空位的濃度，使更多的堿性吸附活性位點得以暴露，更有利于CO₂吸附。借助N₂-物理吸附、電感耦合等離子體發射光譜、粉末X射線衍射、掃描電鏡、X射線光電子能譜、電子順磁共振和化學吸附等表征技術，揭示了MgO基吸附劑的CO₂吸附容量與堿金屬同系效應之間的關系。CO₂吸附容量随着所摻雜堿金屬電子殼數的增加而增加，而這種構型有利于p軌道的供電子效應，削弱了Mg-O鍵強度，從而促進了晶格氧的遷移并形成氧空缺。該發現将為MgO基吸附劑的改性和性能改進提供深入的理解。

文章信息：Jian Ding*, Yutao Li, Xuehua Zhang, Zihe Zhang, Yu Zhang, Yanming Wang, Gewen Yu, Zhenfeng Wang, Xiaohui Guo*, Yuqing Wang*, Tingting Yu. Study on the homologous effects on the performance of alkali metal-doping MgO-based adsorbents for CO₂capture. Separation and Purification Technology, 2025, 355, 129673. (SCI Top, IF= 8.1，1區）https://doi.org/10.1016/j.seppur.2024.129673

近三年來，該課題組在二氧化碳捕集所用固體吸附劑的設計合成方面取得了較大研究進展，在國内外專業雜志發表T1及T2級别研究論文9篇，其中1篇SCI一區top文章、1篇SCI二區top文章、3篇SCI三區文章；獲得授權發明專利1項。同時，在該研究方向上承擔4項省部級科研課題。