原料生產路線及串聯胺和CO純化比較2 電解。 a、串聯胺和CO清洗2 電解電路（也稱為反應CO2 抓住）。 b、系列CO2 捕獲和氣相CO2 電解電路。 c.工業水煤氣變換 (RWGS) 反應方案。圖片來源：Lee 等人（Springer，Nature Energy，2025）。 DOI：10.1038/s41560-025-01869-8。
在過去的幾十年裡，能源研究人員開發了各種有前途的解決方案來限制溫室氣體排放並更可持續地使用燃料或其他化學品。這些解決方案包括所謂的碳捕獲技術和電解槽、可以捕獲二氧化碳 (CO2）並將其轉化為其他有價值的產品，例如一氧化碳（CO）、甲醇（CH₃OH）、甲烷（CH₄）和各種其他化合物。
最近推出的一些二氧化碳轉化解決方案2 轉化為可用作燃料或工業環境的化合物，已經取得了有希望的結果。然而，大多數這些設備只有在 CO 的情況下才能工作2 純化（即與其他氣體、污染物和雜質分離）。這種額外的清潔步驟會降低設備的效率，並可能增加與其部署相關的成本，從而阻礙其廣泛採用。
捕獲和回收二氧化碳的替代方法2稱為反應性CO2 捕獲比傳統方法更高效且可擴展。該方法結合了二氧化碳捕獲和轉化。2 一種基於使用含氮化合物（例如胺基吸收劑）直接轉化捕獲的二氧化碳的工藝。2 通過電化學反應轉化為所需的化合物。
來自皇家墨爾本理工大學、奧克蘭大學和其他機構的研究人員最近進行了一項研究，旨在評估各種胺基吸收劑對活性二氧化碳的有效性。2 抓住。他們的論文 發表 V 自然能源表明環胺哌嗪在提高反應性CO的能量效率方面優於其他胺。2 捕獲過程。
“一氧化碳轉化率2 轉化為有價值的產品是減少各行業排放的一條有前途的途徑，”Peng Li、Yu Mao 及其同事在論文中寫道。“然而，傳統方法，包括順序二氧化碳提取2 電解，或者說水和氣體轉化的逆反應，依賴於能源密集型二氧化碳。2 清潔；當反應性CO出現時2 捕獲策略在開發最佳系統組件方面繼續面臨挑戰，這些系統組件能夠在不影響催化性能的情況下實現高效的電化學再生。
“我們系統地篩選了廣泛的胺基吸收劑庫，為串聯胺和二氧化碳洗滌的設計提供信息。2 電解”。
作為研究的一部分，李、毛和他們的同事使用了一系列胺類化學品來捕獲二氧化碳。2 並將其轉化為二氧化碳。他們發現哌嗪對於反應性二氧化碳最有效。2 捕獲，從而實現了迄今為止有記錄的最高能源效率之一。
作者寫道：“我們確定哌嗪是一種最佳捕獲介質，並表明可以使用一元鎳催化劑直接還原其氨基甲酸酯形式。” “這種電荷中性中間體促進自發吸附、快速傳輸和高效的 C-N 鍵斷裂，從而實現穩定的一氧化碳生產以及原位胺再生。該過程提供每噸 CO 約 48.8 GJ 的能源效率，為碳中性化學原料提供了一條可擴展且節能的途徑。”
研究人員發現的一種胺哌嗪可以自動再生，這可以減少與反應性二氧化碳捕獲相關的浪費和成本。2。其他研究小組很快就能從該團隊的研究結果中獲得靈感，並開始進一步探索哌嗪捕獲和直接轉化二氧化碳的潛力。2 在實驗室和實際條件下均在 CO 中。未來，Li、Mao 及其同事最近的工作可能會促進活性 CO 的可靠使用。2 大規模捕獲設備，
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附加信息：
彭麗等人。胺和 CO 串聯純化2 通過直接還原哌嗪氨基甲酸酯進行電解， 自然能源 （2025）。 DOI：10.1038/s41560-025-01869-8。
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引文：有前途的環境可以捕獲和轉化二氧化碳，同時再生以供再利用（2025 年 10 月 17 日），2025 年 10 月 17 日檢索自 https://techxplore.com/news/2025-10-medium-capture-carbon-dioxy-regeneating.html。
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