近年来，张海军、陈吉平团队致力于利用接枝稳定化策略制备高稳定性和高性能固态胺吸附材料（Sep. Purif. Technol.，2023；Sep. Purif. Technol.，2024）。在本工作中，团队进一步地通过结构设计和利用分子自组装，在载体表面形成口袋结构，暴露更多的胺位点从而提高了PEI的胺效率。团队所得吸附剂表现出高胺效率，在干燥的10 vol.%CO2条件下达到0.37，已报道的固态胺材料的胺效率一般为0.1至0.3；表现出出色的循环稳定性，干燥CO2再生条件下每次循环性能下降0.5%；表现出快速的吸附动力学，在50°C下吸附饱和仅需要15分钟。第一性原理计算结果证明，“口袋结构”使得PEI从链状构型变为弯曲构型，降低了对CO2的吸附能，有利于吸附过程的发生。团队通过将吸附材料装填成填充柱进行CO2-程序升温脱附实验，利用色谱原理，证明“口袋结构”有利于CO2与PEI反应，促进成对氨基甲酸结合态和氨基甲酸铵结合态的形成。
DICP科普一下
接枝稳定化策略
在化学中，“接枝”是指在大分子链上通过化学键“嫁接”适当的支链或功能性侧基。接枝稳定化策略即通过在材料表面或内部引入特定的化学结构，从而提高材料的稳定性、改善材料的性能，这是一种在材料科学中广泛应用的技术。
这一策略类似于植物嫁接过程，即将一个健康枝条插到需要嫁接的植株上，使两者接合成活为新的植株。而在化学的“接枝”中，则是将某种聚合物链的特定“位点”与另一种分子或聚合物链进行化学键的“接合”，形成性能特殊的接枝物。
未来，接枝稳定化策略将更加注重向环保、高效和智能化方向发展。例如，开发更加环保的接枝单体和引发剂、优化接枝反应条件以提高接枝效率、利用智能化技术实现接枝过程的精确控制等。（文/施海涛 图/陈思）
