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對于緩解氣候變化問題而言，發(fā)展一種高效率分離CO₂的技術(shù)非常重要。與傳統(tǒng)熱化學(xué)分離CO₂不同，具有氧化還原活性的吸附劑進(jìn)行電化學(xué)捕碳是一種具有前景的技術(shù)路線。

現(xiàn)有氧化還原分子結(jié)合CO₂的自由能與氧化還原電勢之間遵循線性變化關(guān)系，因此如何通過分子的化學(xué)修飾優(yōu)化吸附分子的性質(zhì)具有非常大的挑戰(zhàn)。

有鑒于此，約翰斯霍普金斯大學(xué)Yayuan Liu等發(fā)展一種設(shè)計(jì)氧化還原捕碳分子的新穎方法，這種設(shè)計(jì)方法通過調(diào)節(jié)異靛藍(lán)（isoindigo）衍生分子的氫鍵，打破CO₂結(jié)合能與氧化還原電勢之間遵循的線性關(guān)系。

本文要點(diǎn)：

（1）

這種分子設(shè)計(jì)方法通過修飾異靛藍(lán)分子，將氧化還原電極電勢的數(shù)值提高>350 mV，從而改善氧親和性的同時(shí)不會(huì)降低CO₂結(jié)合力，因此能夠降低寄生性反應(yīng)發(fā)生的機(jī)會(huì)。

（2）

這項(xiàng)工作能夠調(diào)節(jié)氧化還原活性有機(jī)化合物和CO₂分子之間的相互作用，為發(fā)展捕碳技術(shù)提供幫助。

參考文獻(xiàn)

Li, X., Zhao, X., Zhang, L. et al. Redox-tunable isoindigos for electrochemically mediated carbon capture. Nat Commun 15, 1175 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-45410-z

https://www.nature.com/articles/s41467-024-45410-z