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7月16日，《Science》雜志以全文（Research Article）的形式在線發(fā)表了南京工業(yè)大學(xué)材料化學(xué)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、化工學(xué)院王軍教授課題組在沸石分子篩碳捕集領(lǐng)域取得的最新研究成果“Self-assembled iron-containing mordenite monolith for carbon dioxide sieving”（Science, 2021, 373, 315-320），南京工業(yè)大學(xué)為第一作者單位。

（上）雜原子絲光沸石一維孔道篩分CO₂, Ar, N₂和CH₄的示意圖。（下）氣體吸附分離性能：(A) 298 K時(shí)CO₂體積吸收量；(B) CO₂/N₂:15/85和CO₂/CH₄:50/50二元混合物在1 bar和298 K下的CO₂/N₂和CO₂/CH₄分離選擇性；(C-E) CO₂/N₂(CH₄)穿透曲線；(F) 2-床VSA工藝的流程示意圖和(G) ASPEN模擬結(jié)果。

全球CO₂的排放量逐年增長(zhǎng)，導(dǎo)致嚴(yán)重的能源、環(huán)境、氣候等多方面的危機(jī)。碳捕獲與利用(CCUS)是實(shí)現(xiàn)CO₂分離回收和綜合利用的有效途徑，對(duì)于減緩上述危機(jī)，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)具有重大意義，而CO₂的高效捕集是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，然而開發(fā)低成本、高效的碳捕集技術(shù)是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。

針對(duì)這一難題，王軍教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)了雜原子沸石分子篩水熱合成新路線，合成出結(jié)構(gòu)獨(dú)特的含鐵雜原子絲光沸石分子篩單塊材料，無(wú)需任何后處理即可直接作為自成型物理吸附劑，表現(xiàn)出迄今為止最高的CO₂體積吸附容量和分離效率，對(duì)氬氣（Ar），氮?dú)猓∟₂）以及甲烷（CH₄）表現(xiàn)出良好的分子篩分能力，具有優(yōu)異的抗水汽性能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)燃燒后（CO₂和N₂分離）、沼氣以及天然氣純化（CO₂和CH₄分離）等體系中CO₂的高效吸附分離。審稿人評(píng)價(jià)，這一研究是碳捕集領(lǐng)域的重大突破，具有明顯的實(shí)際應(yīng)用潛力，開拓了雜原子沸石分子篩在氣體吸附分離領(lǐng)域的新應(yīng)用。

南京工業(yè)大學(xué)周瑜教授為該論文的第一作者，南京工業(yè)大學(xué)碩士研究生張建林、王磊副教授，浙江大學(xué)崔希利教授和我校博士生劉曉玲為共同第一作者。王軍教授為論文的通訊作者，新加坡國(guó)立大學(xué)顏寧教授和浙江大學(xué)邢華斌教授為共同通訊作者。論文的通訊單位依次為南京工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、新加坡國(guó)立大學(xué)。論文合作及協(xié)作單位包括新加坡化學(xué)與工程科學(xué)研究院、中科院高能物理研究所、北京大學(xué)、美國(guó)布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、中科院大連化學(xué)物理研究所、中國(guó)散裂中子源（東莞）和臺(tái)灣中原大學(xué)等。

原文鏈接：https://science.sciencemag.org/content/373/6552/315