第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛
2025
省赛
课外学术科技作品竞赛（主体赛）
三等奖
未转化
否
我国在实现净零排放的同时保持全球竞争力方面面临着重大挑战。直接空气捕集(DAC)可降低大气中的二氧化碳浓度，被认为是应对气候变化的变革性碳中和技术。金属有机框架(MOFs)材料因其可调节的孔结构和高比表面积，是高效捕集和分离CO2的先进DAC材料。然而，MOFs-DAC技术在工业应用过程中面临着诸多挑战，包括有限的吸附容量、高材料成本、巨大的能量消耗以及技术放大难度。本研究通过孔隙环境精控构筑高性能Ni-MOF复合材料，实现对晶体吸附活性位点和CO2筛分能力的同步优化；开展复合材料的可扩展合成研究，发展绿色、温和、高产率、可连续的公斤级Ni-MOF复合材料制备工艺；构建先进的旋转DAC设备，评估规模化复合材料在真实空气环境中的吸收和解析性能，促进复合材料在实际DAC工艺中性能的高效表达，技术经济分析与环境效益评估表明，该装置的经济性与负碳效益对吸附性能和运行成本高度敏感。在优化条件下，DAC装置碳捕集成本与环境效益表现优于现有技术。本研究为MOFs材料在直接空气捕集领域的规模化应用提供了关键技术储备与工程化方案，具有显著的技术创新性和应用前景
无
暂未公开
暂未公开
暂未公开
