可逆性芴醇光碱实现环境空气CO2捕集与浓缩的突破性研究

来自国际团队的研究人员针对CO2捕集技术中热再生能耗高的痛点，开发出基于芴醇(fluorenol)的可逆光碱系统。该研究利用激发态芳香性/基态反芳香性转换机制，实现可见光驱动的CO2捕集-释放循环，首次证实了直接从环境空气捕获并浓缩CO2的光化学路径，为太阳能驱动的碳管理提供新范式。

　　

传统CO₂捕集技术面临热再生能耗高的瓶颈，而这项突破性研究展示了光化学驱动的创新解决方案。科研团队巧妙设计芴醇类阿伦尼乌斯光碱(Arrhenius photobases)，通过激发态芳香性(excited-state aromaticity)与基态反芳香性(ground-state antiaromaticity)的精准调控，实现了水相体系中大幅可逆的pH震荡。

这种氧稳定的光敏系统可直接利用自然 sunlight 驱动，成功从环境空气(ambient air)中捕获并浓缩CO₂。瞬态吸收光谱(transient absorption spectroscopy)揭示了碳氧键(C–O)解离的高效机制，阐明了氢氧根(hydroxide)释放的超快动力学过程。

相较于传统热再生工艺，该技术将外部能量输入转化为清洁的光能利用，为太阳能驱动的碳管理(solar-powered CO₂ management)提供了全新分子设计框架。特别值得注意的是，这是首例报道的能实现大气CO₂直接光捕获的可逆光碱系统，其可循环操作特性与抗氧稳定性为实际应用铺平道路。