我院赵天翔副教授团队在CO2捕集与高值化利用领域取得系列重要进展

发布者:何思瑶发布时间:2026-09-21浏览次数:10


近日,我院赵天翔副教授联合南京大学胡兴邦教授团队,在国际知名学术期刊Angewandte Chemie International Edition连续发表两项关于CO2捕集与催化转化领域的研究成果(Angew. Chem. Int. Ed. 2026, 65, e4841198Angew. Chem. Int. Ed. 2026, 65, e25570)。

两项研究围绕“功能配体调控金属活性中心”这一核心策略,针对当前CO2资源化利用过程中存在的捕集稳定性不足以及催化转化效率与选择性调控困难等关键问题,发展了基于金属有机框架(MOFs)和共价有机框架(COFs)的功能化材料设计方法,为构建高效CO2捕集-转化一体化体系提供了新的研究思路。

在第一项研究中,团队通过在共价有机框架(COFs)材料中引入N+/Br

离子对以及原子级分散的铜活性位点(Cu@PD-iCOF),实现了对孔道微环境的精准调控。该材料能够促进CO2、环氧化物与苯胺在温和条件下协同转化,高效合成药物相关骨架化合物-噁唑烷酮,产率最高达到99%,并表现出良好的循环稳定性,连续循环9次后仍保持96%以上的催化活性。该研究为利用多孔有机框架材料实现CO2高效催化转化提供了新的设计策略。

在第二项研究中,团队针对MOFs材料在实际应用环境下面临的水稳定性挑战,通过卤素配位策略构筑稳定的铜活性中心和缺陷调控结构,增强了框架材料的结构稳定性。研究发现,所得材料在水中浸泡30天后仍能够保持完整结构,并可在干燥及湿润条件下实现CO2高效捕集,同时催化CO2与环氧化物的环加成反应。此外,通过调控孔道结构与底物尺寸匹配,实现了对不同分子的选择性识别与催化调控。

上述两项研究均以配体工程为关键调控手段,通过调节卤素与铜活性中心之间的相互作用,实现对多孔框架材料微环境的精准构筑。相关成果从材料结构设计和催化功能调控两个层面,为发展高性能CO2捕集与资源化利用材料提供了重要理论依据和技术路径。

此次系列研究成果的发表论文第一作者刘萍博士,体现了我院科研团队在先进多孔材料设计、碳资源高效利用及绿色催化领域的持续创新能力,为推动CO2减排与高值化利用技术发展贡献了新的研究成果。

课题组介绍:赵天翔副教授课题组隶属于贵州大学化学与化工学院,主要围绕功能材料创制、绿色化工过程及资源高值利用开展研究。目前,课题组已承担国家自然科学基金等多项科研项目,持续推动功能材料与绿色化工领域的创新发展。




一审:赵天翔

二审:吕梦岚

三审:杨  静