现代工业排放的CO₂等温室气体的过量排放所引起的全球变暖效应，已成为当今严重的环境问题。为了解决这一问题，人们已经制定了许多策略，包括太阳能利用、绿色植物栽培和煤炭脱硫等。这些现有的策略通常需要复杂的设备和苛刻的反应条件，而且效率通常有限。随着纳米科学和纳米技术的发展，在温和的条件下利用纳米材料对CO₂进行直接捕获并将其转化为增值化学品已成为一种有效的策略。

有鉴于此，美国哥伦比亚陈曦教授综述了近年来纳米材料在温和条件下吸附和转化CO₂的研究进展，包括各种物理化学过程和人工光合作用。

文章要点

1）开发可吸附CO₂的功能纳米材料对于减缓气候变化和进一步利用温室气体至关重要，尤其是在温和的条件下。CO₂吸附纳米材料主要有三类：物理吸附型纳米材料、用于物理吸附和化学吸附的氨基化纳米材料和用于化学吸附的变湿纳米材料。这些纳米材料可以直接用于从环境空气中捕获低浓度的CO₂。将捕获的CO₂浓缩成高浓度产品后，然后可以进一步转化为增值化工产品和绿色燃料。

2）除了有效地吸附大气中的CO₂外，利用吸收的CO₂是应对过度绿色气体排放导致的全球气候变化的另一个重要方面。在温和的条件下，通过环境友好的途径将CO₂转化为有增值化学品是实现其良性碳循环的一种可行策略。目前，电催化、光催化、人工光合作用和化学-电转化等几种温和的化学反应过程已被广泛应用于CO₂的转化。

3）作者最后在结合前人的理论知识和实验研究的基础上，对CO₂利用仍面临的挑战和未来机遇提出了个人见解。

参考文献

C. Lu et al., Nanomaterials for adsorption and conversion of CO₂ under gentle conditions, Materials Today, (2021)

DOI：10.1016/j.mattod.2021.03.016

https://doi.org/10.1016/j.mattod.2021.03.016